EP0146070A2 - Vorrichtung in Zeilendruckeinrichtungen zur Abtastung des Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Vorrichtung in Zeilendruckeinrichtungen zur Abtastung des Aufzeichnungsträgers Download PDF

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EP0146070A2
EP0146070A2 EP84114680A EP84114680A EP0146070A2 EP 0146070 A2 EP0146070 A2 EP 0146070A2 EP 84114680 A EP84114680 A EP 84114680A EP 84114680 A EP84114680 A EP 84114680A EP 0146070 A2 EP0146070 A2 EP 0146070A2
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scanning
recording medium
receiving device
reflection surface
lens system
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Alois Dipl.-Ing. Brandner (Fh)
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/42Scales and indicators, e.g. for determining side margins

Definitions

  • the invention relates to a device in printing devices according to the preamble of claim 1.
  • DE-OS 29 51 934 describes a device in printing devices with a write head moved line by line along a recording medium, in which a scanning device comprising a radiation source and a photoelectric receiving device for scanning the edges of the recording medium is provided in the writing head.
  • the scanning itself takes place in pulses, with the recording medium being guided over a reflection surface which deflects the light beam emanating from the radiation source in the region of the reflection surface that is not covered by the paper onto the receiving device.
  • a light-emitting light-emitting diode is used as the radiation source, which emits a relatively strongly focused light beam, which is received by a photo transistor after deflection by the reflection surface.
  • a major problem with such photo scanners is that they are relatively sensitive to tolerances, which means that slight deviations in the position of the reflecting surface from its nominal position lead to the scanning beam no longer being at its full intensity sity reaches the receiver, which can lead to misinterpretations and incorrect switching in the area of post-processing electronics. Since the reflecting surface in such devices must be arranged in the area of the platen and the record carrier is guided over the reflecting surface, this can easily lead to pivoting or local tension deflecting the light beam on the reflecting surface.
  • optical systems e.g. Switch lenses up or down to either concentrate the light to be emitted or to concentrate the received light on the actual receptor surface of the receiver.
  • US Pat. No. 3,739,177 describes a scanning device for recognizing the edges of a paper web, in which a lamp is provided as the radiation source, to which a collecting lens is assigned, which bundles the light coming from the lamp and feeds it to the scanning region.
  • a collecting lens is assigned, which bundles the light coming from the lamp and feeds it to the scanning region.
  • the photo element is preceded by a collecting lens, which collects the light reflected from the scanning area and concentrates it on the receptor area of the photo element.
  • the object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which is insensitive to tolerances and simple in construction. Slight changes in direction of the scanning beam should not be able to affect the functionality of the device.
  • a collecting lens system is arranged upstream of the receiving device in such a way that its focal point is in the immediate vicinity of the reflection surface, so that it projects the deflection area of the scanning beam onto the receiving device, there results a scanning system which is insensitive to directional fluctuations of the scanning beam. Deflections of the reflecting surface, e.g. by printing the record carrier, are detected by the converging lens system and do not impair the function.
  • the lens system designed as an individual converging lens in an advantageous embodiment of the invention increases the functional range of the scanning device.
  • a printing device shown schematically in FIG. 2 contains a printer carriage 1 with a print head 2 arranged thereon, which can be, for example, a wire print head or an ink write head, and an optoelectronic device Scanning device 3.
  • the optoelectric scanning device 3 serves to scan a recording medium 5 stretched over a platen roller 4 with respect to its edges. This scanning takes place, for example, in that the print head is moved from the position labeled POS1 to the position labeled POS2 before the actual writing begins and thus determines the local position of the lateral edges.
  • the position of the left edge is then stored in a memory device S via the printer controller DS and the print head 2 is correspondingly positioned at the start of the writing operation via the printer carriage drive DWA.
  • the actual scanning is carried out as shown in FIG. 1 in that, starting from a radiation source 6 designed as a light-emitting diode, a focused scanning beam is directed onto a reflection surface 7, which is arranged in the vicinity of the platen behind the recording medium 5 and extends over the entire width of the platen , from which it is then deflected and strikes a photo lens (photo transistor) 9 via a converging lens 8.
  • the reflection surface 7 is a polished metal web that extends below the platen along the platen 4 in printers with a needle print head. In the case of inkjet printers, the platen roller 4 can possibly be completely omitted and the reflection surface 7 itself can serve as a printing counter-bearing.
  • the recording medium for example paper
  • the light beam is strongly attenuated or interrupted by the reduced reflectivity of the paper.
  • the same reflection conditions for scanning are always achieved. Since the paper 5 as shown in FIG. 2 on the Reflection surface 7 must be performed, it can easily lead to deformation of the reflection surface 7. Under certain circumstances, this leads to an undesired deflection of the scanning beam. If one now arranges a converging lens 8 in the radiation path of the scanning device in front of the light receiver 9, one focal point F of which is located on the reflecting surface 7, the reflecting surface 7 can be pivoted through the angle without affecting the function of the scanning device.
  • the converging lens 8 projects the deflection area F of the scanning beam flat onto the receiving device 9.
  • the relatively small deflecting area F on the reflection surface between the converging lens 8 and the receiving device 9 becomes a ray cone 10.
  • the cross-sectional area (projection cone cut area) or the diameter of the ray cone 10 is now dimensioned such that it completely covers an effective reception area of the receiving device, designated here as 11.
  • the effective reception area of the receiving device 9 can also be the entrance opening of a converging lens.
  • a biconvex lens can also be used as the converging lens 8 or, as with the converging lens according to FIG. 1, a lens with different curvature surfaces and thus different focal lengths.
  • Such a scanning device expands the reception area of the phototransistor 9 to such an extent that, even in the case of large deviations in shape and position of the reflection surface 7 for scanning, an adjustment of the reflection surface can be dispensed with.
  • the scanning device 3 is now used not only to determine the lateral edges of the recording medium but also to prevent printing if the recording medium is damaged.
  • the scanning device 3 is not switched off but continues to be used to determine local damage. If the scanning device 3 now detects such damage, the impression is prevented in the area of the damage via the pressure control DS. This prevents the platen roller or the mirror strip from becoming dirty.
  • pressure devices e.g. as message terminals it must now be indicated - if damage is found - via a warning device W (e.g. a lamp) that part of the message stored in the memory 8 could not be assigned.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Druckeinrichtungen mit einem zeilenweise entlang von einem Aufzeichnungsträger bewegten Druckkopf. Der Aufzeichnungsträger ist über eine Reflektionsfläche geführt, Die Abtastung der Reflektionsfläche zur Feststellung der Kanten und eventueller Beschädigungen des Aufzeichnungsträgers erfolgt über eine mit dem Druckkopf gekoppelte Abtasteinrichtung aus einer Strahlungsquelle und einer fotoelektrischen Empfangseinrichtung. Der Empfangseinrichtung vorgeschaltet ist dabei eine Sammellinse mit ihrem einen Brennpunkt in der unmittelbaren Umgebung des Umlenkbereiches des Abtaststrahles, so daß sich der Umlenkbereich des Abtaststrahles flächig auf die Empfangseinrichtung projiziert. Während des Druckvorganges wird im Bereich von festgestellten Beschädigungen des Aufzeichnungsträgers der Abdruck unterbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in Druckeinrichtungen 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 Reflektionsfläche 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 Reflektionsfläche 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 Reflektionsfläche 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 Reflektionsfläche bei derartigen Einrichtungen in dem Bereich der Schreibwalze angeordnet sein muß und der Aufzeichnungsträger über die Reflektionsfläche geführt ist, kann es dadurch leicht zu Verschwenkungen bzw. örtlichen den Lichtstrahl ablenkenden Verspannungen auf der Reflektionsfläche 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 3 739 177 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 Abtastregion zuführt. Auf der Empfängerseite wiederum ist-dem Fotoelement eine Sammellinse vorgeschaltet, die das von der Abtastfläche reflektierte Licht sammelt und auf die Rezeptorfläche des Fotoelementes konzentriert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die toleranzunempfindlich ist und einfach im Aufbau. 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 ersten Patentanspruches gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Dadurch das der Empfangseinrichtung vorgeschaltet ein Sammellinsensystem derart angeordnet ist, daß sich ihr Brennpunkt in der unmittelbaren Umgebung der Reflektionsfläche befindet, so daß sie den Umlenkbereich des Abtaststrahles flächig auf die Empfangseinrichtung projiziert, ergibt sich eine gegenüber Richtungsschwankungen des Abtaststrahles toleranzunempfindliches Abtastsystem. Auslenkungen der Reflektionsfläche, bedingt z.B. durch Druck des Aufzeichnungsträgers, werden von dem Sammellinsensystem erfaßt und führen zu keiner Beeinträchtigung der Funktion. Das bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als einzelne Sammellinse ausgebildete Linsensystem vergrößert dabei den Funktionsbereich der Abtasteinrichtung.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Abtasteinrichtung und
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Zeilendruckeinrichtung mit einem Schreibkopf mit zugehöriger Tasteinrichtung.
  • Eine in der Fig. 2 schematisch dargestellt 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 POS1 bezeichneten Lage in die mit POS2 bezeichnete Lage geführt wird und damit die örtliche Lage der seitliche Ränder bestimmt. Die Position des linken Randes wird über die Druckersteuerung 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 Fig. 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 Reflektionsfläche 7 gerichtet wird, von der er dann umgelenkt wird und über eine Sammellinse 8 auf einen Fotoempfänger (Fototransistor) 9 auftrifft. Bei der Reflektionsfläche 7 handelt es sich dabei um eine polierte Metallbahn, die sich bei Druckern mit Nadeldruckkopf unterhalb der Schreibwalze entlang der Schreibwalze 4 erstreckt. Bei Tintenstrahldruckern kann unter Umständen die Schreibwalze 4 vollständig entfallen und die Reflektionsfläche 7 selbst als Druckgegenlager dienen. Trifft ein von der Strahlungsquelle 6 ausgehender Lichtstrahl auf den Aufzeichnungsträger (z.B. Papier), so wird durch das verminderte Reflektionsvermögen des Papiers der Lichtstrahl stark gedämpft oder unterbrochen. Durch die Verwendung einer Reflektionsfläche werden also immer die gleichen Reflektionsbedingungen für die Abtastung erreicht. Da das Papier 5 entsprechend der Darstellung der Fig. 2 über die Reflektionsfläche 7 geführt werden muß, kann es leicht zu Verformungen der Reflektionsfläche 7 kommen. Dies führt unter Umständen zu einer nicht gewünschten Auslenkung des Abtaststrahls. Ordnet man nun im Strahlungsgang der Abtasteinrichtung vor dem Lichtempfänger 9 eine Sammellinse 8 an, deren einer Brennpunkt F sich auf der Reflektionsfläche 7 befindet, so kann die Reflektionsfläche 7 um den Winkel verschwenkt werden, ohne daß sich das auf die Funktion der Abtasteinrichtung auswirkt. Die Sammellinse 8 projiziert dabei den Umlenkbereich F des Abstaststrahles flächig auf die Empfangseinrichtung 9. Dabei wird aus dem relativ kleinen Umlenkbereich F auf der Reflektionsfläche zwischen der Sammellinse 8 und der Empfangseinrichtung 9 ein Strahlenkegel 10. Die Querschnittsfläche (Projektionskegelschnittfläche) bzw. der Durchmesser des Strahlenkegels 10 ist nun so bemessen, daß sie 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 8 kann bei entsprechender Größe der Rezeptionsfläche auch eine bikonvexe Linse verwendet werden oder aber wie bei der Sammemllinse nach Fig. 1 eine Linse mit unterschiedlichen Krümmungsflächen und damit verschiedenen Brennweiten.
  • Eine derart ausgestaltete Abtasteinrichtung erweitert den Empfangsbereich des Fototransistors 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 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 (z.B. eine Lampe) angezeigt werden, daß ein Teil der im Speicher 8 gespeicherten Nachricht nicht abgeordnet werden konnte.

Claims (5)

1. Vorrichtung an Druckeinrichtung mit einem zeilenweise entlang von einem, über eine Reflektionsfläche geführten Aufzeichnungsträger bewegten Druckkopf und einer mit dem Druckkopf gekoppelten Abtasteinrichtung aus einer Strahlungsquelle und einer fotoelektrischen Empfangseinrichtung zum Abtasten des Aufzeichnungsträgers durch Aussenden eines über die Reflektionsfläche in Abhängigkeit vom Vorhandensein des Aufzeichnungsträgers auf die Empfangseinrichtung umgelenkten Abtaststrahles, dadurch gekennzeichnet , daß vor der Empfangseinrichtung (9) ein Sammellinsensystem (8) derart angeordnet ist, daß sich dessen einer Brennpunkt (F) in der unmittelbaren Umgebung der Reflektionsfläche (7) befindet, so daß das Sammellinsensystem (8) diesen Umlenkbereich des Abtaststrahles auf der Reflektionsfläche flächig auf die Empfangseinrichtung (9) projiziert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Sammellinsensystem aus einer einzigen Sammellinse (8) besteht.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionskegelschnittfläche (10) des Sammellinsensystem (8) die wirksame Rezeptionsfläche (11) der Empfangseinrichtung (9) abdeckt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtasteinrichtung (3) mit einer den Druckkopf (2) ansteuernden Drucksteuereinrichtung (DS) in Verbindung steht und daß die Druckersteuereinrichtung (DS) derart ausgestaltet ist, daß sie in Abhängigkeit von einem durch die Abtasteinrichtung (3) generierten Abtastsignal den Abdruck über den Druckkopf (2) freigibt oder unterbindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Druckersteuerung (DS) eine Warneinrichtung (W) in Verbindung steht und daß die Warneinrichtung (W) dann ausgelöst wird, wenn während des Druckvorganges eine Abdruckunterbindung z.B. wegen einer Beschädigung des Aufzeichnungsträgers (5) über die Abtasteinrichtung (3) erfolgt.
EP84114680A 1983-12-13 1984-12-03 Vorrichtung in Zeilendruckeinrichtungen zur Abtastung des Aufzeichnungsträgers Expired EP0146070B1 (de)

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EP0146070A3 EP0146070A3 (en) 1988-05-11
EP0146070B1 EP0146070B1 (de) 1989-07-19

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