DE4240803C2 - Device for controlling a reciprocable carriage which carries a print and / or read head - Google Patents
Device for controlling a reciprocable carriage which carries a print and / or read headInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Steuerung eines hin- und herbewegbaren Schlittens, der einen Druckkopf und/oder einen Lesekopf trägt nach Patentanspruch 1 oder 3.The invention relates to a Device for controlling a reciprocable Carriage that has a printhead and / or a read head carries according to claim 1 or 3.
Es ist bekannt, zum Bestimmen der Position eines bewegten Druckkopfes oder Lesekopfes, insbesondere in einem Bürogerät, innerhalb einer Druckzeile Meßsignale zu erzeugen, die zur Auslösung eines Druck- oder Lesevorganges verwendet werden. Hierbei bewegt sich ein mit dem Druckkopfschlitten fest verbundener optischer Positionsgeber entlang eines Lineals, das zwischen den Seitenwänden des Druckers parallel zur Schreibwalze gespannt ist. Das Lineal hat eine engtolerierte Teilung von 0,2 mm. Die digitalisierten Signale des optischen Positionsgebers sind gegeneinander um 90 Grad phasenverschoben, um Positionsinkremente und Richtungsumkehrungen ableiten zu können.It is known to determine the position of a moving printhead or reading head, especially in an office device, within a Print line to generate measurement signals that trigger a print or Read process can be used. Here one moves with the Printhead carriage along permanently connected optical position encoder a ruler that runs parallel to the side walls of the printer Platen is cocked. The ruler has a narrow tolerance division of 0.2 mm. The digitized signals from the optical position transmitter are 90 degrees out of phase with each other by position increments and To be able to derive reversals of direction.
Diese Signale der linearen Abtastung werden in einem applikationsspezifischen Schaltkreis der Steuerelektronik zur Druckbefehlssteuerung, Positionierung und Geschwindigkeitsregelung aufbereitet (PKI Technische Mitteilung 3/1989, Seiten 28 bis 30).These linear scanning signals are combined in one application-specific control electronics circuit Print command control, positioning and speed control processed (PKI Technical Notice 3/1989, pages 28 to 30).
Zur Steuerung der Position eines Druckkopfes wird außerdem bisher über eine Taktscheibe die Position des antreibenden Elektromotors erfaßt, womit Nachteile der mechanischen Spiele in den Antriebssystemen von Zahnriemen, Spindel oder Getriebe verbunden sind. Bei Zahnriemen, die ein schwingungsempfindliches Masse-Feder-System bilden, entstehen nachteilige Schwingungen. Über die Taktscheiben-Geber wird außerdem in einem Drucker die Position des Druckkopfes nur indirekt erfaßt und gesteuert, wobei eine einfache Verbesserung der Genauigkeit und der Auflösung nur begrenzt möglich ist und bei Verwirklichung sehr aufwendig wäre.To control the position of a printhead has also been used up to now a clock disc detects the position of the driving electric motor, with disadvantages of the mechanical games in the drive systems of Toothed belt, spindle or gear are connected. For timing belts that form a vibration-sensitive mass-spring system adverse vibrations. The timing disk encoder is also used in a printer only indirectly detects the position of the print head and controlled, with a simple improvement in accuracy and Resolution is only possible to a limited extent and is very time-consuming to achieve would.
Ein aus der DE-OS 25 12 349 bekannter Weggeber wird für eine Taktsteuerung eines nichtmechanischen Druckers verwendet. Es muß dabei bereits für andere Zwecke ein Lichtstrahl zur Verfügung stehen. Der Verlauf des Lichtes in einem mit Rißmarken versehenen lichtdurchlässigen Stab wird jedoch nur soweit berücksichtigt, als der lichtdurchlässige Stab aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff besteht. Die Anordnung des lichtdurchlässigen Stabs erfolgt dort in Zeilenrichtung parallel zum Aufzeichnungsträger.A known from DE-OS 25 12 349 Path sensor for a clock control of a non-mechanical printer used. A beam of light must already be available for other purposes stand. The course of the light in a cracked mark translucent rod is only considered as far as the translucent Rod is made of a translucent plastic. The arrangement of the translucent rod is there parallel to the line direction Record carrier.
Aus der JP-61-263 779 (A) ist ein mechanischer Drucker bekannt, bei dem eine Lichtquelle zusammen mit dem Druckkopf bewegbar ist. Das emittierte Licht wird durch das Lochmuster eines feststehenden Lineals geleitet.From JP-61-263 779 (A) a mechanical printer is known from which is a light source together with the printhead is movable. The light emitted is by the Hole pattern of a fixed ruler.
Das Prinzip der Umlenkung von radial auf einen langgestreckten Lichtleiter auftreffende und auf beidendig angeordnete Detektoren ist aus der EP 0 480 512 A1 bekannt. Dabei wird eine fluoreszierende optische Faser eingesetzt, die Bewertungslicht empfängt und fluoreszierendes Licht erzeugt, welches dann durch die Länge der Faser wandert und an einem oder beiden Enden derselben empfangen wird.The principle of redirection from radial to an elongated light guide EP 0 480 512 A1 describes detectors that strike and are arranged on both ends known. This will be a fluorescent optical fiber used which receives evaluation light and generates fluorescent light, which then travels through the length of the fiber and at one or both ends the same is received.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die sich aus schwingungsempfindlichen Bauteilen und Leerspielen ergebenden Nachteile zu vermeiden und ein System zu schaffen, das mit einer möglichst geringen, kostensparenden Anzahl von Bauelementen und einer unkomplizierten Konstruktion auskommt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 3 gelöst.The invention is based, which resulting from vibration-sensitive components and empty games Avoid disadvantages and create a system that works with one the smallest possible, cost-saving number of components and one uncomplicated construction. This object is achieved according to the invention with the characteristics of claims 1 and 3 solved.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein genaues Ergebnis in digital verarbeitbarer Form erzielt wird, wobei eine geringe Anzahl von kostensparenden Bauteilen und eine unkomplizierte Konstruktion mit erheblicher Platzersparnis und geringen Herstellkosten erzielt werden kann.The advantages achieved with the invention are in particular that an exact result is achieved in digitally processable form, being a small number of cost-saving components and a uncomplicated construction with considerable space saving and low Manufacturing costs can be achieved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.An advantageous embodiment of the invention is in claim 2 specified.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it
Fig. 1 das Erfindungs-Prinzip in Verbindung mit einem Druckkopf, Fig. 1, the Inventive principle in conjunction with a print head,
Fig. 2 ein Blockschaltbild mit einem optischen Sensor, Fig. 2 is a block diagram of an optical sensor,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Lichtquellen-Lichtwellenleiter- Druckkopf-Anordnung, Fig. 3 is a side view of the light source optical fiber print head unit,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen kreisförmigen Lichtwellenleiter mit einer integrierten Teilereinrichtung, Fig. 4 shows a cross section through a circular light waveguide with an integrated splitter means,
Fig. 5a einen Längsschnitt durch dieselbe Anordnung mit zwei Fotodetektoren, FIG. 5a is a longitudinal section through the same arrangement with two photodetectors,
Fig. 5b ein Diagramm der resultierenden gemittelten Ausgangsströme, Fig. 5b is a graph of the resultant average output currents,
Fig. 6a eine alternative Ausführungsform der Lichtwellenleiter- Teilereinrichtung und Fig. 6a shows an alternative embodiment of the optical fiber splitter device and
Fig. 6b den gemäß Fig. 8a resultierenden Ausgangsstrom-Verlauf. Fig. 6b to FIG. 8a resulting output current history.
Die perspektivische Ansicht gemäß Fig. 1 zeigt das optische Positionierungssystem. Eine Lichtquelle 1 besteht beispielsweise aus einer Leuchtdiode, einer Laserdiode oder aus einer kleinen Glühlampe, deren Licht - geeignet fokussiert, neben einem Druckkopf 2 (Lesekopf), der einen Beleg 3 bedruckt, über einen Lichtstrahl 4 auf einen Lichtwellenleiter 5 geworfen wird. Es versteht sich von selbst, daß der Lichtstrahl 4 auch über Spiegel oder Prismen umgelenkt oder durch einen (mehr oder weniger langen) Lichtwellenleiter an den Lichtwellenleiter 5 herangebracht werden kann. Ferner ist eine Teilereinrichtung 6 dem Lichtwellenleiter 5 zugeordnet, die aus lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Teilbereichen besteht, die in der Regel äquidistant, entweder direkt auf den Lichtwellenleiter 5 aufgebracht, was z. B. durch Siebdruck erfolgen kann oder als eigenes Bauelement unmittelbar vor dem Lichtwellenleiter 5 parallel zu dem Lichtwellenleiter 5 angeordnet ist. Der Lichtwellenleiter 5 ist mit fluoreszierenden Farbstoffmolekülen geeignet dotiert, die die auszuwertenden optischen Meßsignale erzeugen und diese durch Totalreflexion vorzugsweise entlang einer Bewegungsachse 10 in Richtung auf zwei Fotodetektoren 7 und 9 weiterleitet. Gegen Störquellen sind die Fotodetektoren 7 und 9 mit geeigneten optischen Filtern 8, die schmalbandig im Bereich der Fluoreszenzwellenlänge durchlässig, aber insbesondere im Bereich der anregenden Lichtquelle undurchlässig sind, versehen und ggf. direkt auf die Enden 5a der Lichtwellenleiter 5 aufgebracht.The perspective view according to FIG. 1 shows the optical positioning system. A light source 1 consists, for example, of a light-emitting diode, a laser diode or a small incandescent lamp, the light of which - suitably focussed - is thrown via a light beam 4 onto an optical waveguide 5 in addition to a print head 2 (reading head) which prints a receipt 3 . It goes without saying that the light beam 4 can also be deflected via mirrors or prisms or can be brought to the optical waveguide 5 by means of a (more or less long) optical waveguide. Furthermore, a divider device 6 is assigned to the optical waveguide 5 , which consists of translucent and opaque subregions, which are usually equidistant, either applied directly to the optical waveguide 5 , which, for. B. can be done by screen printing or is arranged as a separate component directly in front of the optical fiber 5 parallel to the optical fiber 5 . The optical waveguide 5 is suitably doped with fluorescent dye molecules, which generate the optical measurement signals to be evaluated and transmit them by total reflection, preferably along a movement axis 10 in the direction of two photodetectors 7 and 9 . Against sources of interference are the photodetectors 7 and 9 with suitable optical filters 8, the narrow-permeable in the regions of the fluorescence wavelength, but particularly in the region of the exciting light source impermeable, is provided and a is the optical waveguide 5 is applied, if necessary directly on the ends. 5
Die in Fig. 1 angedeutete Teilereinrichtung 6 ist gemäß Fig. 5a in einer Ausführungsform als Maske 6a vor dem Lichtwellenleiter 5 dargestellt, in der eine Anzahl lichtdurchlässiger Bereiche durch Schlitze 22, die den Durchgang des anregenden Lichtes gestatten, sowie eine Anzahl lichtundurchlässiger Bereiche mittels Stege 23 zwischen den Schlitzen 22 zum Blockieren des Lichtstrahls 4 angebracht sind. Geeignete Breiten von Schlitz-Steg-Anordnungen ergeben sich auch aus Fig. 8a. Sie gestatten die detaillierte Bestimmung nicht nur der Position des Druckkopfes 2 sondern auch die Festlegung der Bewegungsrichtung der Druckkopf- Lichtquellen-Anordnung bis hin zur Erkennung von Rand- bzw. Anfangsbedingungen.The indicated in Fig. 1 divider means 6 is shown in FIG. 5a, in one embodiment as a mask 6 a in front of the optical fiber 5, in which a number of light-transmitting areas by slots 22 which allow the passage of the excitation light, and a plurality of opaque areas by means of Web 23 are attached between the slots 22 for blocking the light beam 4 . Suitable widths of slot-bar arrangements also result from FIG. 8a. They allow the detailed determination not only of the position of the printhead 2 but also of the direction of movement of the printhead-light source arrangement up to the detection of boundary or initial conditions.
Die Anordnung des Lichtstrahls 4 kann, wie in Fig. 1 gezeigt, entgegengesetzt zur Wirkungsrichtung der Druckelemente des Druckkopfes 2 auf der Belegebene 11 des Beleges 3 erfolgen.As shown in FIG. 1, the arrangement of the light beam 4 can take place opposite to the direction of action of the printing elements of the print head 2 on the surface 11 of the document 3 .
Gemäß Fig. 2 ist in Form eines Blockschaltbildes der Lichtwellenleiter 5 der Lichtquelle 1 gegenüberliegend und letztere zusammen mit dem Druckkopf 2 bewegbar dargestellt, wobei dem Lichtwellenleiter 5 das optische Filter 8 sowie der Fotodetektor 7 zugeordnet sind. An den Druckkopf 2 ist eine Antriebselektronik 17 und an die Lichtquelle 1 eine Versorgung 19 für die Lichtquelle und eine Auswertungselektronik 20 angeschlossen. Der Fotodetektor 7 arbeitet hier zur Intensitätserhöhung mit einen Spiegel 21. Zwischen den Lichtstrahl 4 und den Lichtwellenleiter 5 ist die Teilereinrichtung 6 geschaltet.According to FIG. 2, a block diagram of the optical fibers 5 of the light source 1 is in the form of opposite and the latter, together with the printing head 2 shown movable, wherein the optical fiber 5, the optical filter 8 and the photodetector are assigned. 7 Drive electronics 17 are connected to the print head 2 and a supply 19 for the light source and evaluation electronics 20 are connected to the light source 1 . The photodetector 7 works here with a mirror 21 to increase the intensity. The dividing device 6 is connected between the light beam 4 and the optical waveguide 5 .
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kann das eine Ende 5a durch den Spiegel 21 abgeschlossen sein, der entweder ein eigenes Bauteil bildet oder direkt auf das Ende 5a des Lichtwellenleiters 5 aufgebracht wird. Dieser ebene Spiegel wirft das Fluoreszenzlicht unter dem gleichen Reflexionswinkel in den Lichtwellenleiter 5 zurück, wie der Einfallswinkel der auf ihn fallenden Fluoreszenz; somit wird dieses Licht effektiv innerhalb zulässiger Winkel für die Totalreflexion innerhalb des Lichtwellenleiters 5 geführt, zum Fotodetektor 7 gebracht und trägt so zur Intensitätserhöhung des auszuwertenden Meßsignals bei - bei vernachlässigbarer Dämpfung innerhalb des Lichtwellenleiters 5 bis zu einem Faktor 2.As shown in FIG. 2, one end 5 a can be closed off by mirror 21 , which either forms its own component or is applied directly to end 5 a of optical waveguide 5 . This plane mirror reflects the fluorescent light back into the optical waveguide 5 at the same angle of reflection as the angle of incidence of the fluorescence falling on it; thus this light is effectively guided within the permissible angle for total reflection within the optical waveguide 5 , brought to the photodetector 7 and thus contributes to increasing the intensity of the measurement signal to be evaluated - with negligible attenuation within the optical waveguide 5 up to a factor of 2.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht mit einem Schnitt durch die Lichtquelle 1, die Teilereinrichtung 6, hier als Maske 6a vor dem Lichtwellenleiter 5 und stellt somit ein selbständiges Bauteil dar. Ferner sind ein Antrieb 12 des Druckkopfes 2 über der Belegebene 11 gezeigt. FIG. 3 shows a side view with a section through the light source 1 , the divider device 6 , here as a mask 6 a in front of the optical waveguide 5 and thus represents an independent component. Furthermore, a drive 12 of the print head 2 is shown above the line 11 .
Gemäß Fig. 4 ist eine weitere Alternative einer Teilereinrichtung 4 als Teil des Lichtwellenleiters 5 selbst dargestellt, d. h. in denselben integriert. Diese Anordnung besteht aus zwei Teilbereichen, einem inneren Kern 5b, dem Fluoreszenz-Lichtwellenleiter 5 aus Glas oder Kunststoff mit geeignetem Brechungs-Index n1, der so gewählt ist, daß dieser Brechungs-Index größer als ein Brechungs-Index n2 der umgebenden rohrförmigen Trägersubstanz (äußerer Lichtwellenleiter 5c) für die Teilereinrichtung 6 ist. Die Teilereinrichtung 6 kann ebenfalls aus Glas oder Kunststoff gefertigt sein, wobei die eigentliche Teilereinrichtung 6 mechanisch, z. B. durch Ritzen, Schneiden, Fräsen etc. eingebracht werden kann. Weitere Methoden zur Herstellung der Teilereinrichtung 6 sind Drucken, insbesondere Siebdrucken, wobei sich eher ein rechteckförmiger Querschnitt der Lichtwellenleiter-Teilereinrichtung 6 anbietet. Thermische Verfahren sowie Laserbearbeitung lassen besonders feine Strukturen zu, vergleichbar denen durch Ätzen oder fotografische Methoden, vorausgesetzt es wird das geeignete Material benutzt, wobei durch Belichten, Entwickeln und Fixieren auf der äußeren Teilereinrichtung 6 direkt ausgeführt oder als Filmstreifen oder auf einer Folie aufgedruckte Skalen nachträglich aufgebracht werden können. Dazu wird das Material jeweils entsprechend gewählt, wobei lediglich durch den Brechungs-Index Einschränkungen auferlegt sind.According to Fig. 4 shows a further alternative of a splitting means 4 is shown as part of the optical fiber 5 itself, that is integrated in the same. This arrangement consists of two sections, an inner core 5 b, the fluorescent optical waveguide 5 made of glass or plastic with a suitable refractive index n1, which is chosen so that this refractive index is greater than a refractive index n2 of the surrounding tubular carrier substance (outer optical fiber 5 c) for the divider device 6 . The divider 6 can also be made of glass or plastic, the actual divider 6 mechanically, for. B. can be introduced by scoring, cutting, milling, etc. Other methods for producing the divider device 6 are printing, in particular screen printing, with a rectangular cross section of the optical waveguide divider device 6 being more suitable. Thermal processes and laser processing allow particularly fine structures, comparable to those by etching or photographic methods, provided that the appropriate material is used, being carried out directly by exposure, development and fixing on the outer divider device 6 or subsequently as a film strip or scales printed on a film can be applied. For this purpose, the material is selected accordingly, restrictions being imposed only by the refractive index.
Für die Serienfertigung insbesonders geeignet erscheinen Teilereinrichtungen 6, die als Negativ in einer Matrix vorliegen, d. h. mit erhabener Struktur dort, wo in der Teilereinrichtung 6 selbst eine Vertiefung sein soll. Die Fig. 5a zeigt eine solche Ausführungsform. Hier wird in die Negativform z. B. durch Spritzgießverfahren zunächst Material mit dem Brechungsindex n2, etwa PMMA (Polymethylmethacrylat), für die Teilereinrichtung 6 eingebracht, sodann die in geeignetem Kunststoff mit n1 größer n2 gleichmäßig vorliegenden Farbstoffmoleküle 28. Dabei kann die Anordnung nicht nur runde, wie in Fig. 4 gezeigt, sondern auch andere Querschnitte, insbesondere rechteckige (polygonale) aufweisen.Divider devices 6 , which are present as a negative in a matrix, ie with a raised structure, appear particularly suitable for series production where there is supposed to be a recess in the divider device 6 itself. The Fig. 5a shows such an embodiment. Here is in the negative form z. B. by injection molding process, material with the refractive index n2, for example PMMA (polymethyl methacrylate), is first introduced for the dividing device 6 , then the dye molecules 28, which are uniformly present in suitable plastic with n1 greater than n2. The arrangement can not only have round, as shown in Fig. 4, but also other cross sections, in particular rectangular (polygonal).
Fig. 5a zeigt eine lineare Teilereinrichtung 6 gemäß der Erfindung mit einer Struktur, bei der die Oberfläche mit einer solchen Teilereinrichtung 6 und der fluoreszierende Lichtwellenleiter 5 gemäß der oben beschriebenen Form als ein einziges Bauteil vorliegt. Fig. 5a shows a linear dividing means 6 according to the invention having a structure in which the surface with such a dividing means 6 and the fluorescent optical fiber 5 is present according to the shape described above as a single component.
Die Wirkungsweise der so aufgebauten linearen Teilereinrichtung 6 ist im Detail in Fig. 5a eingezeichnet und wird nachstehend genauer beschrieben: Sobald das Licht aus der Lichtquelle 1, das entsprechend fokussiert ist, auf die Teilereinrichtung 6 trifft, tritt es immer dann in den Kern 5b des Lichtwellenleiters 5 ein, wenn es nahezu ungestört durch die Schlitze 22 fällt. Hier fällt das Licht durch die erhabene Oberfläche des äußeren Mantels. Dieses eintretende Licht wird von den Farbstoffmolekülen 28 im Lichtwellenleiter 5 absorbiert, wodurch die Farbstoffmoleküle ihrerseits unverzüglich fluoreszieren.The operation of the thus constructed linear portions device 6 is shown in detail in Figures 5a and will be described in more detail below. Once the light from the light source 1, which is focused in accordance with incident on the dividing means 6, it always occurs in the core 5 b of the optical fiber 5 when it falls through the slots 22 almost undisturbed. Here the light falls through the raised surface of the outer jacket. This incoming light is absorbed by the dye molecules 28 in the optical waveguide 5 , as a result of which the dye molecules in turn fluoresce immediately.
Verzögerungen aufgrund der Lebensdauer der angeregten Farbstoffmoleküle (typisch im Bereich von Nanosekunden), Streuung im Lichtwellenleiter 5 (weniger als Nanosekunden) und durch die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes (ebenfalls im Nanosekundenbereich) können in den hier vorliegenden Anwendungen (typische Zeitauflösung im Mikrosekundenbereich) vernachlässigt werden.Delays due to the lifespan of the excited dye molecules (typically in the nanosecond range), scattering in the optical waveguide 5 (less than nanoseconds) and due to the propagation speed of the light (also in the nanosecond range) can be neglected in the applications here (typical time resolution in the microsecond range).
Allerdings kann bei starker Dämpfung eines Kunststoff-Lichtwellenleiters 5 die Abhängigkeit der am Fotodetektor 7 registrierten Lichtmenge vom Abstand des eingestrahlten Lichtes bzw. der Lichtquellen-Druckkopf-Anordnung, auf der Koordinate X in der Fig. 5b, erheblich sein. Daher ist es in solchen Fällen besser, die Fotodetektoren 7 und 9 an beiden Enden des Lichtwellenleiters 5 anzubringen, obgleich in den meisten Anwendungsfällen ein Fotodetektor 7 ausreicht.However, with strong attenuation of a plastic optical waveguide 5, the dependence of the amount of light registered on the photodetector 7 on the distance of the incident light or the light source / printhead arrangement, on the coordinate X in FIG. 5b, can be considerable. It is therefore better in such cases to mount the photodetectors 7 and 9 on both ends of the optical waveguide 5 , although in most applications a photodetector 7 is sufficient.
Dabei können selbstverständlich die Lichtsignale an beiden Enden durch weitere biegsame Lichtwellenleiter oder Faserbündel zu einem gemeinsamen Fotodetektor 7 geführt werden.The light signals can of course be guided at both ends through further flexible optical fibers or fiber bundles to a common photodetector 7 .
Wird jedoch die in Fig. 5a abgebildete Anordnung gewählt, so ergibt sich gemäß Fig. 5b nach Addition 25 der gemittelten Ausgangssignale 26 und 27 beider Fotodetektoren 7 und 9 ein angenähert konstantes Signal 25 unabhängig von der jeweiligen Abtastposition X.However, if the arrangement shown in FIG. 5a is selected, then according to FIG. 5b, after addition 25 of the averaged output signals 26 and 27 of both photodetectors 7 and 9, an approximately constant signal 25 is obtained, regardless of the respective scanning position X.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, daß sich natürlich bei hinreichend großer Dämpfung des Lichtwellenleiters 5 aus der Differenz der beiden Fotodetektor-Signale und/oder den Ausgangssignalen 26 und 27 selbst die Abtastposition bestimmen läßt, was im Prinzip unabhängig von einer Teilereinrichtung 6 ist.It goes without saying for the person skilled in the art that, of course, with sufficiently large attenuation of the optical waveguide 5, the scanning position itself can be determined from the difference between the two photodetector signals and / or the output signals 26 and 27 , which is in principle independent of a dividing device 6 .
Aus der Zu- bzw. Abnahme der Ausgangssignale 26 und 27 schließlich kann auf eine Bewegung in eine der beiden möglichen Bewegungsrichtungen des Druckkopfes 2 geschlossen werden.Finally, from the increase or decrease in the output signals 26 and 27, a conclusion can be drawn about a movement in one of the two possible directions of movement of the print head 2 .
Demselben Zweck dient eine Teilereinrichtung 6 gemäß den Fig. 6a und 6b. Hier sind die Schlitze 22 der aufgezeigten Form in die Teilereinrichtung 6 eingebracht. In einem solchen Fall hat das Abtastlichtprofil 29 der Lichtquelle 1 die gestrichelt eingezeichnete Profilform in der Ebene der Teilereinrichtung 6. Eine einfache Blende sowie eine Zylinderlinse 31 vor der Lichtquelle 1 dienen diesem Zweck. In einem solchen Fall verläuft ein Ausgangssignal 30 der Fotodetektoren 7 bzw. 9 mit dem im unteren Teil der Fig. 6b aufgezeigten Ausgangssignalpegel 30a, wobei der Ausgangspegel 6c zunächst maximal ist und dann etwa auf den halben Wert (Stufe 6b) abfällt, wenn der Druckkopf 2 mit der Lichtquelle 1 von links nach rechts über die Teilereinrichtung 6 läuft - und erst die halbe Amplitude gefolgt von der vollen Amplitude, tritt auf, wenn der Druckkopf 2 mit der Lichtquelle 1 sich von rechts nach links entlang der Teilereinrichtung 6 bewegen.A divider device 6 according to FIGS. 6a and 6b serves the same purpose. Here, the slots 22 of the shape shown are introduced into the dividing device 6 . In such a case, the scanning light profile 29 of the light source 1 has the profile shape shown in broken lines in the plane of the dividing device 6 . A simple diaphragm and a cylindrical lens 31 in front of the light source 1 serve this purpose. In such a case, an output signal 30 of the photodetectors 7 or 9 runs at the output signal level 30 a shown in the lower part of FIG. 6 b, the output level 6 c initially being maximum and then falling approximately to half the value (stage 6 b), if the printhead 2 with the light source 1 runs from left to right over the divider device 6 - and only half the amplitude followed by the full amplitude, occurs when the printhead 2 with the light source 1 moves from right to left along the divider device 6 .
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß durch Verwendung einfachster linearer Teilereinrichtungen 6 gemäß der Erfindung die Positionsbestimmung und Steuerung von Druckköpfen bzw. Lese-Schreib- Köpfen in Druckern oder ähnlichen Bürogeräten mit einfacher Konstruktion, wenig Bauteilen und niedrigen Herstellungskosten gefertigt werden können mit den geschilderten Vorteilen gegenüber den bekannten Einrichtungen.In summary, it can be stated that by using the simplest linear divider devices 6 according to the invention, the position determination and control of print heads or read / write heads in printers or similar office equipment can be manufactured with a simple construction, few components and low manufacturing costs compared to the advantages described the known facilities.
Claims (5)
- - wobei eine Lichtquelle zusammen mit dem Schlitten für den Druckkopf bzw. den Lesekopf bewegbar ist,
- - die Lichtquelle senkrecht zu der Bewegungsachse des Schlittens gerichtet ist,
- - fokussierte Lichtstrahlen durch aus einem Lichtwellenleiter mit einer Teilereinrichtung bestehende Umlenkmittel, entlang der Bewegungsachse auf zumindest einen Fotodetektor reflektierbar sind, dessen Ausgangssignale auf eine Auswerte-Elektronik schaltbar sind,
- a light source can be moved together with the carriage for the print head or the read head,
- the light source is directed perpendicular to the axis of movement of the slide,
- focused light beams by means of deflection means consisting of an optical waveguide with a dividing device, along the movement axis of which can be reflected onto at least one photodetector, the output signals of which can be switched to evaluation electronics,
- - daß die aus einer Maske (6a) bestehende Teilereinrichtung (6) eine mit einer oder mehreren Stufen (6b) versehene Schlitzform aufweist, der ein die Schlitzbreite (6d) überragendes Lichtquellenprofil (4a) gegenüberliegt, so daß das Ausgangssignal (30) ebenfalls stufenförmig vorliegt.- That the divider device ( 6 ) consisting of a mask ( 6 a) has a slot shape provided with one or more steps ( 6 b), which is opposite a slot width ( 6 d) superior light source profile ( 4 a), so that the output signal ( 30 ) is also present in steps.
- - daß die Teilereinrichtung (6) auf einer der Polygonflächen eines Lichtwellenleiters (5) mit polygonalem Querschnitt aufgebracht ist.
- - That the divider device ( 6 ) is applied to one of the polygon surfaces of an optical waveguide ( 5 ) with a polygonal cross section.
- - wobei eine Lichtquelle zusammen mit dem Schlitten für den Druckkopf bzw. den Lesekopf bewegbar ist,
- - die Lichtquelle senkrecht zu der Bewegungsachse des Schlittens gerichtet ist,
- - fokussierte Lichtstrahlen durch eine aus einem Lichtwellenleiter mit einer Teilereinrichtung bestehende Umlenkmittel, entlang der Bewegungsachse auf zumindest einen Fotodetektor reflektierbar sind, dessen Ausgangssignale auf eine Auswerte-Elektronik schaltbar sind,
- a light source can be moved together with the carriage for the print head or the read head,
- the light source is directed perpendicular to the axis of movement of the slide,
- focused light beams by means of a deflection means consisting of an optical waveguide with a splitting device, along the movement axis of which are reflectable onto at least one photodetector, the output signals of which can be switched to evaluation electronics,
- - daß der Lichtwellenleiter (5) abwechselnd aufeinanderfolgend aus dotierten Scheiben aus fluoreszierendem Werkstoff und nichtdotierten Scheiben, d. h. aus glasklarem Werkstoff axial zusammengesetzt ist.
- - That the optical waveguide ( 5 ) alternately in succession from doped discs made of fluorescent material and undoped discs, ie axially composed of crystal-clear material.
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