(19)
(11) EP 1 241 120 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
18.09.2002  Patentblatt  2002/38

(21) Anmeldenummer: 01128560.8

(22) Anmeldetag:  30.11.2001
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7B65H 7/08, B65H 7/14
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 17.03.2001 DE 10112946

(71) Anmelder: NexPress Solutions LLC
Rochester, New York 14653-7001 (US)

(72) Erfinder:
  • Petersen, Ralph
    24147 Kiel (DE)
  • Hunold, Heiko
    24582 Wattenbek (DE)
  • Metzler, Patrick, Dr.
    66606 St.Wendel (DE)

(74) Vertreter: Lauerwald, Jörg 
c/o Heidelberger Druckmaschinen AG, IP-R4, Dr.-Hell-Strasse
24107 Kiel
24107 Kiel (DE)

   


(54) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins eines Objektes, vorzugsweise eines blatt- oder bogenförmigen Objektes für eine Bedruckung


(57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins eines Objektes, vorzugsweise eines blatt- oder bogenförmigen Objektes, auf einem Transportweg, insbesondere zur Vorbereitung und/oder Steuerung einer Bearbeitung des Objektes, bevorzugt für eine Bedruckung des Objektes in einer Druckmaschine, insbesondere einer digitalen Druckmaschine, wobei das Objekt auf dem Transportweg an einer Sensoreinrichtung, vorzugsweise einer Lichtschranke, für eine Erkennung und Registrierung der in Transportrichtung vorderen Kante des Objektes vorbeitransportiert wird.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins eines Objektes, vorzugsweise zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß trotz hoher Präzision die Gefahr von Falscherkennungen vermindert wird.
Diese Aufgabe wird in Verfahrenshinsicht dadurch gelöst, daß nach der Erkennung der Vorderkante des Objektes bzw. dessen Eintrittes im Meßbereich, wenigstens einmal überprüft wird, ob das Objekt weiterhin im Meßbereich der Sensoreinrichtung vorhanden ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins eines Objektes, vorzugsweise eines blatt- oder bogenförmigen Objektes, auf einem Transportweg, insbesondere zur Vorbereitung und/oder Steuerung einer Bearbeitung des Objektes; bevorzugt für eine Bedruckung des Objektes in einer Druckmaschine, insbesondere einer digitalen Druckmaschine, wobei das Objekt auf dem Transportweg an einer Sensoreinrichtung, vorzugsweise einer Lichtschranke, für eine Erkennung und Registrierung der in Transportrichtung vorderen Kante des Objektes vorbeitransportiert wird.

[0002] Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins eines Objektes, vorzugsweise eines blatt- oder bogenförmigen Objektes, auf einem Transportweg, insbesondere zur Vorbereitung und/oder Steuerung einer Bearbeitung des Objektes, bevorzugt für eine Bedruckung des Objektes in einer Druckmaschine, insbesondere einer digitalen Druckmaschine, wobei der Transportweg an einer sensoreinrichtung, vorzugsweise einer Lichtschranke, für eine Erkennung und Registrierung der in Transportrichtung vorderen Kante des Objektes vorbeiführt, vorzugsweise zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens.

[0003] Insbesondere bei dem Betrieb einer digitalen Druckmaschine, besonders beim Betrieb einer elektrofotographischen Druckmaschine, muß der Bebilderungsvorgang für die Bedruckung jedes zu bedruckenden Bogens vorbereitet werden, weil keine permanente Druckform verwendet wird (Non Impact Printing), so daß das Druckbild für jeden zu bedruckenden Bogen neu erstellt werden muß, auch dann, wenn sich das Druckbild von Bogen zu Bogen nicht ändert. Diese Bebilderung benötigt Zeit, so daß die Ankunft eines neuen Bogens rechtzeitig angekündigt werden muß, damit die Zeit für die Bebilderung vorhanden ist und von der Druckmaschine eingeplant wird. Die Ankündigung eines nächsten Bogens erfolgt durch eine Sensoreinrichtung, die das Vorhandensein bzw. das Eintreffen eines Objektes auf dem Transportweg in ihrem Meßbereich erkennt. Dieses Objekt kann der ankommende Bogen selbst sein, der von der Sensoreinrichtung erkannt wird, sobald seine Vorderkante in den Meßbereich der Sensoreinrichtung eintritt, das Objekt kann aber bspw. auch eine Marke oder dergleichen sein, die beispielsweise auf einem Transportband mitläuft, und von der die Sensoreinrichtung ebenfalls das Vorhandensein erkennt, sobald die Vorderkante in den Meßbereich eintritt. Dabei kommt als Sensoreinrichtung in erster Linie eine Einweg- bzw. Durchgangslichtschranke oder eine Reflexionslichtschranke in Betracht.

[0004] Ein Problem kann aber darin bestehen, daß die Sensoreinrichtung den Eintritt in ihren Meßbereich möglichst genau erkennen soll, so daß der Meßbereich der Sensoreinrichtung, beispielsweise durch einen schmalen Schlitz, möglichst klein eingestellt wird, um auf diese Weise die durch die Ausdehnung des Meßbereiches selbst entstehende Meßungenauigkeit möglichst klein zu wählen. Eine derartige präzise Sensoreinrichtung unterliegt nämlich auch leichter Störeinflüssen durch Erscheinungen im Meßbereich, die den Anschein eines vorhandenen Objektes vermitteln. Zum Beispiel können auch schon wenig ausgedehnte, lokale Beschädigungen, wie Kratzer, oder Verschmutzungen die Sensoreinrichtung auslösen und dadurch zu Fehltriggerungen bzw. Fehlschaltungen der Bebilderungseinrichtung einer elektrofotographischen Druckmaschine führen.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß trotz hoher Präzision die Gefahr von Falscherkennungen vermindert wird.

[0006] Diese Aufgabe wird in Verfahrenshinsicht dadurch gelöst, daß nach der Erkennung der Vorderkante des Objektes bzw. dessen Eintrittes im Meßbereich, wenigstens einmal überprüft wird, ob das Objekt weiterhin im Meßbereich der Sensoreinrichtung vorhanden ist.

[0007] Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme kann zuverlässig sichergestellt werden, daß tatsächlich ein ausgedehnteres Objekt in den Meßbereich der Sensoreinrichtung eingetreten ist und nicht eine lokale Störungsstelle, die nur den Eindruck eines Objektes erweckt.

[0008] Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Überprüfung mehrfach in definierten Abständen, die relativ klein sein können, durchgeführt, indem die Sensoreinrichtung getaktet arbeitet. Dadurch kann präzise der Eintritt und der Austritt des Objektes erfaßt werden und erkannt werden daß in diesem gesamten erfaßten Bereich nur ein ausgedehntes Objekt vorhanden ist.

[0009] Dabei kann erfindungsgemäß die Taktung zeit- oder wegbezogen sein, wobei eine zeitlich frequente Taktung mittels einer anderweitigen Wegmessung entsprechenden Wegstrecken zugeordnet und in diese umgerechnet werden kann. Es ergeben sich bei den unterschiedlichen Taktungen aber unterschiedliche Ergebnisse und Vorteile. Eine Zeittaktung ist für die Sensoreinrichtung unmittelbar umsetzbar und ist ausreichend, wenn die Sensoreinrichtung selbst die Entscheidung über das Vorhandensein eines Objektes treffen soll. Wird die Taktung wegstreckenbezogen vorgenommen, ist die Taktung zeitlich nur so gleichmäßig wie der Lauf der verwendeten Transporteinrichtung. Dies hat aber für die unmittelbar vorbereitende Steuerung z.B. einer elektrofotographischen Druckmaschine den Vorteil, daß Transportgeschwindigkeitsschwankungen das Meßergebnis nicht mehr verfälschen.

[0010] Wird die Sensoreinrichtung wegstreckenbezogen getaktet oder wird ein Zeittakt anderweitig mit einer Wegstreckenmessung in Beziehung gesetzt, so kann eine Entfernungsaussage, bspw. zwischen der Position der Sensoreinrichtung und dem Druckspalt der Bebilderungseinrichtung, insbesondere gemacht werden, wenn, wie nach einer Weiterbildung vorgesehen, die Position des Meßbereiches der Sensoreinrichtung auf dem Transportweg bezüglich eines Bezugspunktes definiert und festgelegt wird. Auch kann, wie ebenfalls bevorzugt vorgesehen, die Länge des Objektes gemessen werden.

[0011] Für die Überprüfung des Vorhandenseins eines Objektes im Meßbereich der Sensoreinrichtung und zum Ausschluß von Störungen, wird vorzugsweise eine Mindestlänge eines zu erwartenden Objektes vorgegeben, die überprüft wird. Bei formatierten Objekten wird dazu die kürzeste Formatlänge, die jemals Verwendung finden soll, dazu berücksichtigt, indem die vorgegebene Mindestlänge so kurz oder sicherheitshalber kürzer gewählt wird. Jedes Objekt, das kürzer ist als die Mindestlänge, wird als Störquelle angesehen.

[0012] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Gattung, zeichnet sich in selbständiger Lösung der gestellten Aufgabe dadurch aus, daß die Sensoreinrichtung für wenigstens eine Überprüfung des noch Vorhandenseins des Objektes in Ihrem Meßbereich nach einer Erkennung des Objektes eingerichtet ist.

[0013] Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus Unteransprüchen. Die sich durch die Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergebenden Vorteile wurden schon im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.

[0014] Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine mehrfache Überprüfung des Vorhandenseins eines Objektes getaktet, nämlich zeit- oder wegstreckenbezogen getaktet, betreibbar. Für eine Zeit-Weg-Beziehung sind vorzugsweise die Sensoreinrichtung und eine Meßeinrichtung zur Messung einer Transportstrecke über eine Recheneinheit und/oder eine Signalausgabeeinheit miteinander verbunden. Die Position des Meßbereiches der Sensoreinrichtung auf dem Transportweg der Objekte ist bezüglich eines Bezugspunktes vorzugsweise definiert und festgelegt.

[0015] Zum Transport der Objekte entlang des Transportweges wird vorzugsweise ein transparentes Transportband gewählt, auf welches die Objekte auflegbar sind und das selbst eine optisch arbeitende Sensoreinrichtung nicht stört, es sei denn, es wäre beispielsweise verschmutzt oder verkratzt oder sonstwie beschädigt.

[0016] Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, aus denen sich auch weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf welche die Erfindung aber nicht in ihrem Umfang beschränkt ist, sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1
einen Abschnitt eines Papiertransportweges einer Druckmaschine mit einer nach Art eines Blockschaltbildes dargestellten ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht und
Fig. 2
eine zweite Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit einer zusätzlichen Wegmeßeinrichtung.


[0017] Fig. 1 zeigt schematisch in einer Seitenansicht und zum Teil nach Art eines Blockschaltbildes einen Abschitt eines Transportweges für zu bedruckende Papierbögen durch eine elektrofotographisch arbeitende Druckmaschine mit einer Sensoreinrichtung zum Erkennen eines Papierbogens auf dem Transportweg.

[0018] In der Fig. 1 ist dazu ein transparentes Transportband 1 angedeutet, das entlang des Transportweges in Transportrichtung 2 läuft. Auf dem Transportband 1 ist ein Papierbogen 3 angedeutet. Oberhalb des Transportbandes 1 befindet sich eine Sensoreinrichtung zum Erkennen eines Papierbogens 3 auf dem Transportband 1, die insbesondere eine Lichtschranke 4 umfaßt, welche den Eintritt bzw. das Vorhandensein eines Papierbogens 3 in ihrem Meßbereich bzw. Meßpunkt 5 registriert. Die Lichtschranke 4 ist über eine Rechen- und Ausgabeeinheit 6 mit einer Zeitgebereinrichtung 7 verbunden.

[0019] Sobald in Transportrichtung 2 die Vorderkante des Papierbogens 3 den Meßpunkt 5 der Lichtschranke 4 erreicht und in diesen eintritt, wird dies von der Lichtschranke 4 registriert, entweder weil sie als Durchgangslichtschranke, deren Licht das transparente Transportband 1 ungehindert durchtritt, plötzlich unterbrochen wird, oder weil sie als Reflexionslichtschranke vom Papierbogen 3 reflektiertes Licht registriert. Das Vorhandensein des Papierbogens 3 im Bereich des Meßpunktes 5 wird getaktet mit einem Zeittakt aus der Zeitgebereinrichtung 7 mehrfach während seines Transportes überprüft, und es wird nach jeder Wiederholung, die ergeben hat, daß der Papierbogen noch im Meßpunkt 5 erkennbar ist, ein Zähler der Rechen- und Ausgabeeinheit 6 inkrementiert, so daß die Zählrate multipliziert mit dem Zeitabstand der Zeittakte eine Meßzeitdauer ergibt. Diese Meßzeitdauer entspricht unter Berücksichtigung der Transportgeschwindigkeit des Papierbogens 3 in Transportrichtung 2 einer Meßstrecke 8, die die Vorderkante des Papierbogens 3 ab dem Meßpunkt 5 während der Meßzeitdauer durchläuft. Diese Meßstrecke 8 kann eine definierte Mindestlänge haben, um sicherzustellen, daß tatsächlich ein ausgedehnterer Papierbogen 3 erkannt worden ist und daß nicht etwa eine Störung oder Irritation durch eine lokal begrenzte Verschmutzung oder ein Kratzer des Transportbandes 1 vorliegt. Beispielsweise kann die Meßstrecke 8 etwas kürzer gewählt werden als die kürzeste zu erwartende Papierbogenlänge der zur Verwendung vorgesehenen Papierbogenformate.

[0020] Aufgrund des im Meßpunkt 5 zweifelsfrei erkannten Papierbogens 3 kann die nicht näher dargestellte Druckmaschine auf die Ankunft des Papierbogens im Druckspalt und der Druckprozess, insbesondere die Bebilderung, vorbereitet werden und zeitlich genau auf die Ankunft des Papierbogens abgestimmt werden. Dazu muß die Position bzw. die Entfernung des Meßpunktes möglichst genau bekannt sein. Diese Position wird daher relativ zu einem Bezugspunkt 9 festgelegt. Bei der zeitlichen Vorbereitung und Abstimmung der Druckmaschine muß aber zusätzlich zu der Position bzw. der Entfernung des Meßpunktes 5 vom Druckspalt die Meßstrecke 8 berücksichtigt werden, da ja erst nach dem Durchlaufen dieser Meßstrecke 8 der Papierbogen 3 zweifelsfrei erkannt und angekündigt wird, so daß diese Wegstrecke bis zur Ankunft am Druckspalt nicht mehr zur Verfügung steht und als Verspätung der Meldung des Papierbogens 3 berücksichtigt werden muß.

[0021] In Fig. 2 ist in Fig. 1 entsprechender Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Gleiche Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 1.

[0022] Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist lediglich die Zeitgebereinrichtung 7 der Fig. 1 durch eine Wegmesseinrichtung 10 ersetzt worden, so daß die Taktung bzw. Abfragewiederholung durch die Lichtschranke 4 gleich wegabschnittsweise erfolgen kann. Auch hier ist dann die Meßstrecke 8 als schon zurückgelegte Strecke bei der Ankündigung des Papierbogens 3 zu berücksichtigen.

[0023] In beiden Fällen der Fig. 1 und 2 kann die Lichtschranke 4 so genau und scharf eingestellt sein, daß der Meßbereich bzw. Meßpunkt 5 nur wenige Mikrometer ausgedehnt ist. Störungen durch lokale Fremdkörper oder Beschädigungen des Transportbandes und daraus resultierende Fehltriggerungen der Druckmaschine werden durch die Verifikationen über die Meßstrecke 8 verhindert.


Ansprüche

1. Verfahren zum Erkennen des Vorhandensein eines Objektes, vorzugsweise eines blatt- oder bogenförmigen Objektes, auf einem Transportweg, insbesondere zur Vorbereitung und/oder Steuerung einer Bearbeitung des Objektes, bevorzugt für eine Bedruckung des Objektes in einer Druckmaschine, insbesondere einer digitalen Druckmaschine, wobei das Objekt auf dem Transportweg an einer Sensoreinrichtung, vorzugsweise einer Lichtschranke, für eine Erkennung und Registrierung der in Transportrichtung vorderen Kante des Objektes vorbeitransportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erkennung der Vorderkante des Objektes wenigstens einmal überprüft wird, ob das Objekt weiterhin im Meßbereich der Sensoreinrichtung vorhanden ist.
 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung taktweise, mehrfach durchgeführt wird.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmter Zeitabschnittstakt vorgegeben wird.
 
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Objekt zurückgelegte Transportstrecke gemessen wird und daß für die Sensoreinrichtung ein bestimmter Wegabschnittstakt vorgegeben wird.
 
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Meßbereiches der Sensoreinrichtung auf dem Transportweg bezüglich eines Bezugspunktes definiert und festgelegt wird.
 
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Überprüfung des Vorhandenseins des Objektes eine Mindestlänge eines Objektes in Transportrichtung Berücksichtigung findet, in der Weise, daß nur bei Vorhandensein des Objektes auch noch nach Zurücklegen der Mindestlänge am Meßbereich der Sensoreinrichtung vorbei, ein erkanntes Objekt als solches anerkannt wird.
 
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung formatierter Objekte, die Länge des zur eventuellen Verwendung vorgesehenen Kleinstformates als Mindestlänge berücksichtigt wird.
 
8. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt, bei Verwendung eines Zeitabschnittaktes unter Berücksichtigung der Transportgeschwindigkeit, für eine Messung der Länge des Objektes verwendet wird.
 
9. Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins eines Objektes, vorzugsweise eines blatt- oder bogenförmigen Objektes, auf einem Transportweg, insbesondere zur Vorbereitung und/oder Steuerung einer Bearbeitung des Objektes, bevorzugt für eine Bedruckung des Objektes in einer Druckmaschine, insbesondere einer digitalen Druckmaschine, wobei der Transportweg an einer Sensoreinrichtung, vorzugsweise einer Lichtschranke, für eine Erkennung und Registrierung der in Transportrichtung vorderen Kante des Objektes vorbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (4) für wenigstens eine Überprüfung des noch Vorhandenseins des Objektes (3) in ihrem Meßbereich (5) nach einer ersten Erkennung des Objektes (3) eingerichtet ist.
 
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (4) für eine mehrfache Überprüfung getaktet ist.
 
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmter Zeitabschnittstakt für die Sensoreinrichtung (4) vorgegeben ist.
 
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (10) zur Messung einer vom Objekt (3) zurückgelegten Transportstrecke, die mit der Sensoreinrichtung (4) in Verbindung steht, zur Vorgabe eines bestimmten Wegabschnittstaktes für die Sensoreinrichtung (4).
 
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (4) und die Meßeinrichtung (10) zur Messung der Transportstrecke über eine Recheneinheit und/oder eine Signalausgabeeinheit (6) miteinander verbunden sind.
 
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Meßbereiches (5) der Sensoreinrichtung (4) auf dem Transportweg bezüglich eines Bezugspunktes (9) definiert und festgelegt ist.
 
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport des Objektes (3) entlang des Transportweges ein transparentes Transportband (1) vorgesehen ist, auf welches das Objekt (3) auflegbar ist.
 




Zeichnung