DE4219548A1 - Drucker oder ein aehnliches ausgabegeraet - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Drucker oder ein ähnliches Ausgabegerät zum Aufbringen von Zeichen auf ein auf dessen Papierbahn vorgeschobenes Dokument, welches Gerät wenigstens ein an die Papier­ bahn anschließendes Mittel zum Erkennen des Dokuments aufweist, welches Mittel aus einem Lichtemitter und einem Lichtempfänger besteht, die auf der Papierbahn so angeordnet sind, daß das auf den Lichtweg zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtempfänger vorgeschobene Dokument eine Veränderung in der von dem Lichtempfän­ ger empfangenen Lichtmenge veranlaßt.

Bei konventionellen, zum Beispiel im Bankbe­ trieb verwendeten Druckern werden zum Erkennen des Dokuments lichtelektrische Komponenten benutzt, wobei sie auf mehrere, typisch drei, verschiedene Weisen angewandt werden können. Es kann so verfahren werden, daß auf der Unterseite der Papierbahn eine Lichtquel­ le, wie zum Beispiel ein infrarotes Licht ausstrah­ lende Diode (LED), und an entsprechender Stelle auf der Oberfläche der Papierbahn ein Lichttransistor an­ geordnet sind, der das von der LED emittierte Licht erkennt, wenn dazwischen kein Hindernis, d. h. Doku­ ment, sich befindet. Als ein weiteres Grundprinzip kann ein Verfahren angewandt werden, in dem sowohl die Lichtquelle als auch der Lichtempfänger auf der Unterseite der Papierbahn angeordnet sind, wobei das Licht veranlaßt werden kann, dazwischen zu laufen, wenn ein Dokument mit reflektierender Unterseite oberhalb deren gebracht wird. Als drittes Grundprin­ zip kann eine Situation erwähnt werden, in der, wie oben, sowohl der Lichtemitter als auch -empfänger auf der Unterseite der Papierbahn angeordnet sind, aber kontinuierlich durch ein auf der Oberfläche der Pa­ pierbahn angeordnetes, einen Lichtstrahl reflektie­ rendes Mittel, wie ein Prisma, miteinander in Verbin­ dung stehen. Dabei wird die Verbindung zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtempfänger von einem Doku­ mentvorschub auf die Papierbahn unterbrochen. Typisch werden punktförmige Detektoren, wie oben beschrieben, am Rand der Papierbahn, in der Nähe eines Dokumentan­ schlags, benutzt. Weil das Dokument bei Verwendung eines solchen Druckers an den Randanschlag angelegt werden soll, reicht es, daß der das Dokument erken­ nende Detektor in der Nähe dieses Randanschlags an­ geordnet wird. In dieser Situation ist es möglich, die Gegenwart eines Dokuments auf der Papierbahn schon mittels eines einzigen punktförmigen Detektors zu erkennen.

Um zu erkennen, ob das Dokument gerade auf der Papierbahn liegt, d. h. ob seine Hinterkante senkrecht zu der Längsrichtung der Papierbahn ist, werden aus obenerwähnten Grunddetektoren entwickelte Konstruk­ tionen verwendet, wobei zwei Detektoren wie oben be­ schrieben an derselben Linie angeordnet sind, die sich senkrecht zu der Längsrichtung der Papierbahn erstreckt. Wenn nur der eine dieser Detektoren an­ zeigt, daß das Dokument sich auf der Papierbahn be­ findet, weiß man, daß das Dokument nicht gerade ist. Wenn dagegen die beiden Detektoren das Dokument er­ kennen, weiß man, daß das Dokument gerade ist. Eine Voraussetzung dafür ist natürlich, daß die Linie, an der die Detektoren sich befinden, ganz an einem An­ schlag für die Hinterkante des Dokuments gelegen ist. Dieser Anschlag für die Hinterkante soll dafür ver­ antworten, daß das Dokument gerade liegt, bevor es auf die Papierbahn vorgeschoben wird.

Weiter kann das Dokument natürlich in einem Drucker, in dem ein Dokumentvorschub praktisch an jeder beliebigen, transversalen Stelle der Papierbahn zulässig ist, ohne daß das Dokument an den seitlichen Randanschlag angelegt werden muß, durch Anwendung von Detektoren obenbeschriebener Art erkannt werden, wenn nur eine genügende Anzahl davon an einer über die Pa­ pierbahn, quer dazu verlaufenden Linie angeordnet werden. Dabei entsteht jedoch ein Problem mit der Verfolgung der Signale mehrerer Lichtemitter und be­ sonders mehrerer Lichtdetektoren. Obgleich es leicht ist, eine gleichzeitige Verfolgung mehrerer Lichtde­ tektoren anzuordnen, bringt sie jedoch bei Anwendung konventioneller Lösungen einen erhöhten Bedarf an Verdrahtungen mit sich, sowie auch, daß die Anzeige­ geräte komplizierter werden. Auch diese Fragen haben Bedeutung für die Konkurrenzfähigkeit des Produkts bei Druckern, die für Massenerzeugung beabsichtigt sind und die außerdem so klein wie möglich sein soll­ ten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucker oder ein ähnliches Ausgabe­ gerät zustandezubringen, in dem ein Dokumentvorschub auf die Papierbahn an jeder beliebigen Stelle der Papierbahn zulässig ist, aber in dem die Erkennung des Dokuments jedoch sehr einfach ausgeführt werden kann. Der diese Aufgabe lösende, erfindungsgemäße Drucker oder das ähnliche Ausgabegerät ist dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Lichtweg zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtempfänger optische Geräte vorgesehen sind, die in einem Abstand voneinander in der Querrichtung der Papierbahn auf den entgegenge­ setzten Flächen der Papierbahn angeordnet sind, um das Licht zu veranlassen, mehrere Male quer über die Papierbahn zu laufen, bevor es zum Lichtempfänger gebracht wird.

Wenn beobachtet werden soll, ob das Dokument senkrecht zu der Papierbahn liegt, wobei die Licht­ empfänger paarweise angeordnet werden müssen, ist der erfindungsgemäße Drucker oder das ähnliche Ausgabe­ gerät dadurch gekennzeichnet, daß auf den Lichtwegen zwischen dem Lichtemitter oder den Lichtemittern und den Lichtempfängern optische Geräte vorgesehen sind, die auf den entgegengesetzten Flächen der Papierbahn angeordnet sind, um das Licht zu veranlassen, mehrere Male quer über die Papierbahn zu laufen, bevor es zu den Lichtempfängern gebracht wird.

Vorzugsweise weist ein optisches Gerät ein Prisma oder ein Stück optische Fiber, in Bogenform angeordnet, zum Ablenken eines Lichtstrahls auf, da­ mit er nochmals an einer Stelle in einem Abstand von der Eingangsstelle in der Querrichtung der Papierbahn quer über die Papierbahn läuft.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das optische Gerät zum Bestimmen der senkrechten Lage des Dokuments ein Prisma, das zwei Eingangsstellen und zwei Ausgangsstellen für Licht aufweist und das somit einen Teil der beiden Lichtwege bildet.

Im folgenden wird ein erfindungsgemäßer Drucker oder ein ähnliches Ausgabegerät ausführlicher, bezug­ nehmend auf die beigefügte Zeichnung, erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Weise zum Erken­ nen eines Dokuments auf der Papierbahn eines Druc­ kers,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Weise zum Schal­ ten von Lichtdetektoren auf paarweise Funktion zum Erkennen der senkrechten Lage des Dokuments und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines op­ tischen Geräts zur Anwendung beim Verfahren der Fig. 2.

Fig. 1 zeigt, wie ein optisches Gerät auf einer Papierbahn 1 eines Druckers so angeordnet ist, daß ein auf den Lichtweg zwischen einem Lichtemitter U1 und einem Lichtempfänger Q1 vorgeschobenes Doku­ ment (nicht gezeigt) eine Veränderung in einem von dem Lichtempfänger Q1 empfangenen Signal veranlaßt, wobei das Dokument wesentlich auf jede beliebige Stelle der Papierbahn vorgeschoben werden kann. Eine solche Eigenschaft wird in der Weise geschaffen, daß ein Lichtstrahl mittels optischer Geräte 2 veranlaßt wird, mehrere Male quer über die Papierbahn 1 an separaten Stellen quer dazu zu laufen. In der Ausfüh­ rungsform der Fig. 1 bestehen diese optischen Geräte 2 aus Prismen, die zuerst einen Lichtstrahl empfangen und ihn dann ablenken, in der Querrichtung der Pa­ pierbahn 1 zu laufen, bevor sie ihn wieder an einer neuen Stelle quer über die Papierbahn steuern. Durch Dimensionierung der Prismen in einer gewünschten Wei­ se wird eine gewünschte Anzahl Stellen in einem ge­ wünschten Abstand voneinander geschaffen, an denen der Lichtstrahl über die Papierbahn läuft. Durch eine solche geeignete Dimensionierung der Prismen 2 werden Übergangsstellen mit einer solchen Dichte zustandege­ bracht, daß ein Dokument, das der Bestimmung des kleinsten zulässigen Dokuments entspricht, immer zu­ verlässig erkannt wird. Obgleich die Prismen 2 in der Ausführungsform der Fig. 1 den Lichtstrahl steuern, senkrecht quer über die Papierbahn 1 zu laufen, ist es auch möglich, die Lichtstrahlen so zu steueren, daß sie schräg über die Papierbahn laufen, wobei die Konstruktion des optischen Geräts sogar vereinfacht werden könnte. Die einfachste Möglichkeit wird dabei durch Anwendung von nur reflektierenden Spiegelflä­ chen geboten, die den Lichtstrahl steuern, zickzack­ förmig über die Papierbahn von dem Lichtemitter zu dem Lichtempfänger zu laufen. Dabei würde jedoch ein Problem mit dem Schaffen von Lichtstrahlen mit aus­ reichend schmalen Kegeln entstehen. Diese Eigenschaft ist in der Ausführungsform der Fig. 1 dadurch ver­ bessert worden, daß sowohl vor den optischen Geräten 2 als auch dem Lichtemitter U1 und dem Lichtempfänger Q1 auf den beiden Flächen der Papierbahn Lichtmasken 9 angeordnet sind, die das Licht nur in schmalen Ke­ geln durchlassen. Auf diese Weise wird die Erkennung so stellenempfindlich wie möglich und anderseits wird die störende Wirkung des aus der Umgebung zu dem De­ tektor kommenden Lichts vermieden. Die Einwirkung der Umgebung kann weiter durch Modulierung des von dem Lichtemitter gesendeten Lichts in einer gewünschten Weise reduziert werden.

Mit Hilfe einer Anordnung nach Fig. 1 ist es möglich, eine Erkennung über die ganze Papierbahn mit Hilfe eines Lichtemitters und eines Lichtempfängers zu verwirklichen. Es ist jedoch denkbar, besonders wenn die Papierbahn verhältnismäßig breit ist, daß mehrere Anordnungen nach Fig. 1 parallel quer zur Papierbahn angebracht werden. Der Grund für ein sol­ ches Verfahren ist vor allem, daß das Lichtsignal auf seinem Laufweg in einem solchen Grad abgeschwächt wird, daß es nicht mehr zuverlässig angezeigt werden kann.

Fig. 1 stellt ein optisches Gerät 2 dar, das aus einem Prisma besteht, das sehr einfach zum Bei­ spiel durch Gießen aus einem Kunststoffmaterial her­ gestellt werden kann. Auf diese Weise werden die Kos­ ten solcher Prismen sehr niedrig, in der Praxis we­ sentlich niedriger als die Kosten eines einzelnen Lichtemitters oder Lichtempfängers. Außerdem kann ein solches Gußstück sehr genaue Dimensionen aufweisen, und anderseits kann es leicht mit Vorsprüngen oder dergleichen versehen werden, wodurch die Montierung erleichtert wird. Als alternative Konstruktionslösung des Prismas nach Fig. 1 kann ein optisches Gerät nach Fig. 3 vorgebracht werden, das aus einem Stück optische Fiber besteht, die in Form eines Bogens ge­ bogen ist. Dabei könnte jedes optische Gerät 2 der Fig. 1 durch ein Stück Fiber ersetzt werden. Ein Problem mit dem Gebrauch optischer Fibern wird jedoch deren ziemlich großer, kleinster zulässiger Biegera­ dius sein, weswegen sie verhältnismäßig viel Raum in der Höhenrichtung der Papierbahn erfordern. Dazu ist es schwer, sie mit einer ausreichenden Genauigkeit an ihren Platz zu montieren.

Fig. 2 zeigt eine das erfindungsgemäße Verfah­ ren ausnutzende Lösung zum Erkennen der senkrechten Lage eines Dokuments. Um zu erkennen, ob das Dokument senkrecht zu der Längsrichtung der Papierbahn liegt, werden typisch zwei Detektoren verwendet, die an der­ selben Linie quer zur Papierbahn angebracht sind. Wenn ein Dokumentvorschub wesentlich an jeder belie­ bigen Stelle der Papierbahn zulässig ist, ist es not­ wendig, mehrere solche Detektorpaare quer zur Papier­ bahn anzubringen. Eine Lösung dieser Situation bietet das Verfahren nach Fig. 2, in dem der Lichtweg zwi­ schen den Lichtemitter- und Lichtempfängerpaaren U1, Q1 und U2, Q2 in derselben Weise gesteuert wird wie bei der Ausführungsform der Fig. 1. Diese Lichtwege werden somit mit Hilfe von optischen Geräten 4 ge­ steuert, mehrere Male quer über die Papierbahn 1 an separaten Stellen quer dazu zu laufen. Weil die An­ zahl der in dieser Weise zu sendenden Signale zwei ist, sowie auch die Anzahl der zu empfangenden Sig­ nale, müssen die optischen Geräte 4 unter Berück­ sichtigung dieser Zweisignalbehandlung geplant wer­ den. Infolgedessen weisen sie auch zwei Eingangsstel­ len 5 und 6 respektive zwei Ausgangsstellen 7 und 8 für Licht auf. Ein an Stelle 5 hineingehendes, in der Ausführungsform der Fig. 2 von dem Lichtemitter U1 gesendetes Signal wird innerhalb des Prismas 4 so gebeugt, daß es an Stelle 7 herauskommt. Entsprechend geht ein vom dem Lichtemitter U2 gesendetes Signal an Stelle 6 in das Prisma 4 hinein und kommt an Stelle 8 heraus. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kreuzen sich die Signalwege möglicherweise dabei. Dies wird auf Grund des Charakters des Lichts jedoch kein Problem.

Bei Herstellung des in der Ausführungsform der Fig. 2 verwendeten, optischen Geräts können diesel­ ben, an Massenerzeugung von gegossenen Kunststoff­ stücken anschließenden Vorteile ausgenutzt werden, wie bei Herstellung des optischen Geräts 2 der Fig. 1.

Somit wird die Ausführungsform der Fig. 2 sehr vorteilhaft, was die Kosten betrifft.

Fig. 3 stellt eine Alternative des optischen Geräts 4 der Fig. 2 dar. Dieses alternative, op­ tische Gerät gemäß Fig. 3 besteht aus zwei Stücken optische Fiber, die in Bogenform gebogen und gegen­ seitig überlappend angeordnet sind, wobei die Licht­ wege sich auch überlappen. Diese Konstruktion der Fig. 3 enthält dieselben Probleme wie der Gebrauch eines einzelnen Stücks optische Fiber, auf die schon oben hingewiesen worden ist.

Die Lichtemitter sind typisch infrarotes Licht emittierende Dioden (LED), sie könnten aber auch aus andersartiges Licht emittierenden Komponenten oder bei der Ausführungsform der Fig. 2 sogar aus einem einzigen, breitflächigen Lichtemitter bestehen, der zwei Lichtsignale durch Öffnungen der Lichtmaske 9 sendet. Die Lichtempfänger sind dagegen vorzugsweise Lichttransistoren. Es ist jedoch verständlich, daß der Charakter der Lichtemitter und der Lichtempfänger von dem Angeführten abweichen kann und der Gebrauch aller konventionellen, lichtempfindlichen Komponenten beim erfindungsgemäßen Drucker tatsächlich möglich ist, wenn sie nur in einer für diese Komponenten be­ stimmten Weise entweder zum Senden oder Empfangen von Licht angewandt werden. Was die Funktion der Ausfüh­ rungsform der Fig. 2 betrifft, kann außerdem festge­ stellt werden, daß darin die von den Lichtempfängern Q1 und Q2 zu empfangenden Signale in einer konven­ tionellen Weise an ein logisches Schaltglied zusam­ mengeschaltet werden, das erkennt, wann diese beiden Signale in einem Zustand sind, der dem auf die Pa­ pierbahn vorgeschobenen Dokument entspricht. Dabei wird ja gefunden, daß das Dokument senkrecht zu der Papierbahn liegt, weil die Detektoren gerade an dem Anschlag der Hinterkante des Dokuments angebracht sind.

Oben sind der erfindungsgemäße Drucker oder das ähnliche Ausgabegerät und besonders das daran an­ schließende Mittel zum Erkennen der Gegenwart oder der senkrechten Lage des Dokuments nur mit Hilfe von einigen exemplifikatorischen Ausführungsformen be­ schrieben, und es ist verständlich, daß sogar mehrere Änderungen in den beschriebenen Konstruktionslösungen gemacht werden können, ohne jedoch von dem Schutzum­ fang der beigefügten Patentansprüche abzuweichen.

Claims (5)

1. Drucker oder ein ähnliches Ausgabegerät zum Aufbringen von Zeichen auf ein auf dessen Papierbahn (1) vorgeschobenes Dokument, welches Gerät wenigstens ein an die Papierbahn anschließendes Mittel zum Er­ kennen des Dokuments aufweist, welches Mittel aus einem Lichtemitter (U1) und einem Lichtempfänger (Q1) besteht, die auf der Papierbahn (1) so angeordnet sind, daß das auf den Lichtweg zwischen dem Licht­ emitter (U1) und dem Lichtempfänger (Q1) vorgeschobe­ ne Dokument eine Veränderung in der von dem Lichtemp­ fänger (Q1) empfangenen Lichtmenge veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Lichtweg zwischen dem Lichtemitter (U1) und dem Lichtempfänger (Q1) optische Geräte (2; 3) vorgesehen sind, die in einem Abstand voneinander in der Querrichtung der Papierbahn (1) auf den entgegengesetzten Flächen der Papierbahn angeordnet sind, um das Licht zu veranlas­ sen, mehrere Male quer über die Papierbahn zu laufen, bevor es zum Lichtempfänger (Q1) gebracht wird.

2. Drucker oder ein ähnliches Ausgabegerät zum Aufbringen von Zeichen auf ein auf dessen Papierbahn (1) vorgeschobenes Dokument, welches Gerät wenigstens ein an die Papierbahn anschließendes Mittel zum Er­ kennen der senkrechten Lage des Dokuments der Papier­ bahn gegenüber aufweist, welches Mittel aus wenig­ stens einer Lichtquelle (U1, U2) und zwei an dersel­ ben der Papierbahn gegenüber senkrechten Linie ange­ ordneten Lichtempfängern (Q1, Q2) besteht, die auf der Papierbahn (1) so angeordnet sind, daß das auf die Lichtwege zwischen dem Lichtemitter oder den Lichtemittern (U1, U2) und den Lichtempfängern (Q1, Q2) senkrecht zu der Papierbahn vorgeschobene Doku­ ment eine Veränderung in der von den beiden Lichtemp­ fängern (Q1, Q2) empfangenen Lichtmenge veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Lichtwegen zwischen dem Lichtemitter oder den Licht­ emittern (U1, U2) und den Lichtempfängern (Q1, Q2) optische Geräte (2; 3; 4) vorgesehen sind, die auf den entgegensetzten Flächen der Papierbahn angeordnet sind, um das Licht zu veranlassen, mehrere Male quer über die Papierbahn zu laufen, bevor es zu den Licht­ empfängern (Q1, Q2) gebracht wird.

3. Drucker oder ein ähnliches Ausgabegerät nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das optische Gerät aus einem Prisma (2) zum Ablenken eines Lichtstrahls besteht, damit dieser nochmals an einer Stelle in einem Ab­ stand von der Eingangsstelle in der Querrichtung der Papierbahn quer über die Papierbahn läuft.

4. Drucker oder ein ähnliches Ausgabegerät nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das optische Gerät aus einem in Bogenform angeordneten Stück (3) optische Fiber zum Ablenken eines Lichtstrahls besteht, damit dieser nochmals an einer Stelle in einem Abstand von der Eingangsstelle in der Querrichtung der Papierbahn quer über die Papierbahn läuft.

5. Drucker oder ein ähnliches Ausgabegerät nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das optische Gerät ein Prisma (4) ist, das zwei Eingangsstellen (5, 6) und zwei Ausgangsstellen (7, 8) für Licht aufweist, die somit einen Teil der beiden Lichtwege bilden.