DE3345030C1

DE3345030C1 - Abtasteinrichtung zum Erkennen des Aufzeichnungsträgers in Druckeinrichtungen

Info

Publication number: DE3345030C1
Application number: DE3345030A
Authority: DE
Inventors: Alois 8491 Altrandsberg Brandner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1984-10-11
Also published as: EP0146070B1; EP0146070A2; JPS60220780A; DE3479012D1; EP0146070A3; US4639607A

Description

Die Erfindung betrifft eine Abtasteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt und mit Erfolg zur Anwendung gelangt. So wird in der DE-OS 29 51 934 eine Vorrichtung in Druckeinrichtungen mit einem zeilenweise entlang von einem Aufzeichnungsträger bewegten Schreibkopf beschrieben, bei dem im Schreibkopf eine Abtasteinrichtung aus einer Strahlungsquelle und einer fotoelektrischen Empfangseinrichtung zum Abtasten der Ränder des Aufzeichnungsträgers vorgesehen ist. Die Abtastung selbst erfolgt dabei impulsweise, wobei der Aufzeichnungsträger über eine Reflexionsfläche geführt ist, die den von der Strahlungsquelle ausgehenden Lichtstrahl in dem Bereich der Reflexionsfläche die nicht vom Papier abgedeckt ist auf die Empfangseinrichtung umlenkt.

Als Strahlungsquelle wird dabei eine lichtemittierende Leuchtdiode verwendet, die einen relativ stark fokussierten Lichtstrahl abgibt, der nach Umlenkung durch die Reflexionsfläche von einem Fototransistor empfangen wird.

Ein wesentliches Problem bei derartigen Fotoabtastern besteht nun darin, daß sie relativ toleranzempfindlich sind, das bedeutet, daß geringfügige Abweichen der Lage der Reflexionsfläche von ihrer Sollage dazu führen, daß der Abtaststrahl nicht mehr in seiner vollen Intensität den Empfänger erreicht, was zu Fehlinterpretationen und Fehlschaltungen im Bereich der nachverarbeitenden Elektronik führen kann. Da die Reflexionsfläche bei derartigen Einrichtungen in dem Bereich der Schreibwalze angeordnet sein muß und der Aufzeichnungsträger über die Reflexionsfläche geführt ist, kann es dadurch leicht zu Verschwenkungen bzw. örtlichen den Lichtstrahl ablenkenden Verspannungen auf der Reflexionsfläche kommen.

Bei der Verwendung von Leuchtdioden und Fototransistoren innerhalb von Abtasteinrichtungen ist es üblich, den Sensorflächen bzw. den nichtemittierenden Flächen optische Systeme z. B. Linsen vor- oder nachzuschalten um entweder das auszusendende Licht zu bündeln oder aber das empfangene Licht auf die eigentliche Rezeptorfläche des Empfängers zu konzentrieren.

So wird z. B. in der US-PS 37 39 177 eine Abtasteinrichtung zum Erkennen der Ränder einer Papierbahn beschrieben, bei der als Strahlungsquelle eine Lampe vorgesehen ist, der eine Sammellinse zugeordnet ist, die das von der Lampe ausgehende Licht bündelt und der Abtaslregion zuführt. Auf der Empfängerseite wiederum ist dem Fotoelement eine Sammellinse vorgeschaltet, die das von der Abtastflächc reflektierte Licht sammelt und auf die Rezeptorfläche des Fotoelementes konzentriert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitszustellen, die weitgehend toleranzunempfindlich ist und einfach im Aufbau, ίο Geringfügige Richtungsschwankungen des Abtaststrahles sollen sich dabei nicht auf die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung auswirken können.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches gelöst.

Dadurch, daß der Empfangseinrichtung vorgeschaltet ein Sammellinsensystem derart angeordnet ist, daß sich ihr einer Brennpunkt in der unmittelbaren Umgebung der Reflexionsfläche befindet, so daß die Empfangseinrichtung mit ihrer wirksamen Rezeptionsfläche das aus dem Sammellinsensystem austretende Strahlenbündel vollständig erfaßt, ergibt sich ein gegenüber Richtungsschwankungen des Abtaststrahles toleranzunempfindliches Abtastsystem. Auslenkungen der Reflexionsfläche, bedingt z. B. durch Druck des Aufzeichnungsträgers, werden von dem Sammellinsensystem erfaßt und führen zu keiner Beeinträchtigung der Funktion.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittdarstellung der Abtasteinrichtung und

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Zeilendruckeinrichtung mit einem Schreibkopf mit zugehöriger Abtasteinrichtung.

Eine in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Druckeinrichtung enthält einen Druckerwagen 1 mit darauf angeordnetem Druckkopf 2 der z. B. einen Nadeldruckkopf oder einen Tintenschreibkopf sein kann und einer optoelektronischen Abtasteinrichtung 3. Die optoelektrische Abtasteinrichtung 3 dient dazu, einen über eine Schreibwalze 4 gespannten Aufzeichnungsträger 5 hinsichtlich seiner Ränder abzutasten. Diese Abtastung erfolgt z. B. dadurch, daß vor Beginn des eigentlichen Schreibens der Druckkopf aus der mit POS 1 bezeichneten Lage in die mit POS 2 bezeichnete Lage geführt wird und damit die örtliche Lage der seitlichen Ränder bestimmt. Die Positionen des linken Randes wird über die Druckersteurung DS dann in eine Speichereinrichtung S eingespeichert und der Druckkopf 2 bei Beginn des Schreibbetriebes über den Druckerwagenantrieb DWA entsprechend positioniert.

Die eigentliche Abtastung erfolgt entsprechend der Darstellung der F i g. 1 dadurch, daß ausgehend von einer als Leuchtdiode ausgebildeten Strahlungsquelle 6 ein fokussierter Abtaststrahl auf eine in der Umgebung der Schreibwalze hinter dem Aufzeichnungsträger 5 angebrachte, sich über die gesamte Breite der Schreibwalze erstreckende Reflexionsfläche 7 gerichtet wird, von der er dann umgelenkt wird und über ein Sammellinsensystcm 8 auf eine Empfangseinrichtung 9 (Fototransistor) auftrifft. Bei der Reflexionsfläche 7 handelt es sich dabei um eine polierte Metallbahn, die sich bei Drukkern mit Nadeldruckkopf unterhalb der Schreibwalze entlang der Schreibwalze 4 erstreckt. Bei Tintenstrahldruckern kann unter Umständen die Schreibwalze 4 vollständig entfallen und die Reflexionsfläche 7 selbst als Druckgegenlager dienen. Trifft ein von der Strah-

lungsquelle 6 ausgehender Lichtstrahl auf den Aufzeichnungsträger (ζ. B. Papier) 5, so wird durch das verminderte Reflexionsvermögen des Aufzeichnungsträgers 5 der Lichtstrahl stark gedämpft oder unterbrochen. Durch die Verwendung einer Reflexionsfläche werden also immer die gleichen Reflexionsbedingungen für die Abtastung erreicht. Da der Aufzeichnungsträger 5 entsprechend der Darstellung der F i g. 2 über die Reflexionsl'Uichc 7 geführt werden muß, kann es leicht zu Verformungen der Reflexionsfläche 7 kommen. Dies führt unter Umständen zu einer nicht gewünschten Auslenkung des Abtaststrahls. Ordnet man nun im Strahlungsgang der Abtasteinrichtung vor der Empfangseinrichtung 9 ein Sammellinsensystem 8 an, deren einer Brennpunkt F sich auf der Reflexionsfläche 7 befindet, so kann die Reflexionsfläche 7 um den Winkel χ verschwenkt werden, ohne daß sich das auf die Funktion der Abtasteinrichtung auswirkt. Das Sammellinsensystem 8 bildet dabei den Umlenkbereich F des Abtaststrahles auf die Empfangseinrichtung 9 ab. Dabei wird der im Umlenkbereich F auf der Reflexionsfläche 7 reflektierte Abtaststrahl, soweit er innerhalb des von dem Sammellinsensystem 8 erfaßten Strahlenbündels verläuft, von der Empfangseinrichtung 9 erfaßt. Das Sammellinsensystem 8 ist nun so bemessen, daß die Querschnittsfläche (Projektionskegelschnittfläche) bzw. der Durchmesser des Strahlenbündels 10, eine hier mit 11 bezeichnete wirksame Rezeptionsfläche der Empfangseinrichtung vollständig abdeckt. Die wirksame Rezeptionsfläche der Empfangseinrichtung 9 kann dabei ebenfalls die Eingangsöffnung einer Sammellinse sein. Als Sammellinse kann bei entsprechender Größe der Rezeptionsfläche auch eine plankonvexe Linse verwendet werden oder aber wie bei der Sammellinse nach F i g. 1 eine bikonvexe Linse.

Eine derart ausgestaltete Abtasteinrichtung erweitert den Empfangsbereich der Empfangseinrichtung (Fototransistor) 9 in so großem Maße, daß auch bei starken Form- und Lageabweichungen der Reflexionsfläche 7 zum Abtaster auf eine Justierung der Reflexionsfläche verzichtet werden kann.

Die Abtasteinrichtung 3 dient nun nicht allein der Feststellung der seitlichen Ränder des Aufzeichnungsträgers 5 sondern auch der Abdruckunterbindung wenn Beschädigungen des Aufzeichnungsträgers vorliegen.

Während des Druckbetriebes, bei dem sich der Druckkopf 2, der z. B. ein Tintenstrahldruckkopf sein kann, ausschließlich über den Aufzeichnungsträger 5 bewegt, wird die Abtasteinrichtung 3 nicht abgeschaltet sondern zur Feststellung von örtlichen Beschädigungen weiterhin in Betrieb gehalten. Stellt nun die Abtasteinrichtung 3 ein derartige Beschädigung fest, wird in dem Bereich der Beschädigung der Abdruck über die Drucksteuerung DS unterbunden. Dadurch wird ein Verschmutzen der Schreibwalze bzw. der Spiegelleiste verhindert. Bei der Verwendung von Druckeinrichtungen z. B. als Nachrichten-Terminals muß nun — bei festgestellter Beschädigungen — über eine Warneinrichtung W(ζ. B. eine Lampe) angezeigt werden, daß ein Teil der im Speicher 5 gespeicherten Nachricht nicht abgedruckt werden konnte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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- Leerseite -

Claims

Patentanspruch:

Abtasteinrichtung zum Erkennen des Aufzeichnungsträgers in Druckvorrichtungen, bei denen dieser über eine Reflexionsfläche geführt wird auf weiche ein von einer Strahlungsquelle ausgesandter Abtaststrahl gerichtet und nach Umlenkung von einer fotoelektrischen Empfangseinrichtung feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Empfangseinrichtung (9) ein Sammellinsensystem (8) derart angeordnet ist, daß sich dessen einer Brennpunkt (F) in der unmittelbaren Umgebung der Reflexionsfläche (7) befindet, und die Empfangseinrichtung (9) mit ihrer Rezeptionsfläche (11) das aus dem Sammellinsensystem (8) austretende Strahlenbündel vollständig erfaßt.