dispositivo para imprimir caracteres alfabeticos y numericos sobre

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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ES 2 070 034
kNúmero de solicitud: 9201270
kInt. Cl. : B41J 13/28
11 N.◦ de publicación:
21
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ESPAÑA
G06K 11/08
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SOLICITUD DE PATENTE
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22 Fecha de presentación: 18.06.92
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71 Solicitante/es: ICL Personal Systems OY
Kutomotie 18
SF-00380 Helsinki, FI
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30 Prioridad: 24.06.91 FI 913078
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72 Inventor/es: Perälä, Paavo y
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74 Agente: Elzaburu Márquez, Alberto
43 Fecha de publicación de la solicitud: 16.05.95
43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud:
16.05.95
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Repo, Rauno
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kResumen:
54 Tı́tulo: Dispositivo para imprimir caracteres alfabéticos y numéricos sobre un documento.
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Dispositivo para imprimir caracteres alfabéticos y
numéricos sobre un documento alimentado a su paso
(1) de transferencia de papel, comprendiendo al menos unos medios para detectar el documento, dotados de un fotoemisor (U1) y un fotodetector (Q1)
situados en el paso (1) de modo que un documento
alimentado a un camino de propagación de la luz entre el fotoemisor (U1) y el fotodetector (Q1) origine
un cambio en la cantidad de luz recibida por el fotodetector (Q1). La alimentación del documento se
detecta con medios ópticos (2, 3) montados en el
camino de propagación de la luz entre el fotoemisor
(U1) y el fotodetector (Q1), y situados de modo que
hagan que la luz se propague varias veces por el paso
(1) antes de incidir sobre el fotodetector (Q1).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
A2
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ES 2 070 034 A2
DESCRIPCION
Este invento se refiere a una impresora o a
un dispositivo de salida similar para producir caracteres en un documento alimentado a un paso
de transferencia de papel del dispositivo, que
comprende al menos unos medios previstos en
conexión con el paso de transferencia de papel
para detectar el documento, comprendiendo dichos medios un fotoemisor y un fotodetector situados en el paso de transferencia de papel de
modo que un documento alimentado a un camino
de propagación de la luz entre el fotoemisor y el
fotodetector origina un cambio en la cantidad de
luz recibida por el fotodetector.
En las impresoras usuales empleadas en la
banca, por ejemplo, se utilizan componentes fotoeléctricos para detectar la presencia de un documento. Tales componentes pueden usarse de
diversos modos, tı́picamente de tres modos diferentes. En primer lugar, es posible proporcionar un manantial de luz, tal como un LED
(Diodo Emisor de Luz) que emita luz de infrarrojos, en el fondo del paso de transferencia de papel,
y un fototransistor en un punto correspondiente
en la superficie superior del paso de transferencia de papel para detectar la luz emitida por el
LED cuando no existe ningún obstáculo, es decir,
ningún documento, entre el LED y el fototransistor. El segundo principio básico es el de situar
tanto el manantial de luz como el fotodetector
en el fondo del paso de transferencia de papel de
modo que se haga que la luz se propague entre
ellos cuando se ponga encima de ellos un documento con una superficie inferior reflectante. El
tercer principio básico es el de situar tanto el fotoemisor como el fotodetector igual que se ha dicho
antes, es decir, en el fondo del paso de transferencia de papel, mientras que están conectados
continuamente entre sı́ a través de unos medios
que reflejan el haz de luz, tales como un prisma,
situado en la superficie superior del paso de transferencia de papel. En este caso, la conexión entre
el fotoemisor y el fotodetector se rompe cuando se
alimenta un documento al paso de transferencia
de papel. Los detectores similares a puntos antes
descritos son previstos tı́picamente en el borde del
paso de transferencia de papel en las proximidades de una guı́a de borde. Cuando se use esta
clase de impresora, el documento ha de ser situado contra la guı́a de borde, y por consiguiente
basta con que el detector de documentos esté situado en las proximidades de la guı́a de borde. En
tal caso, la presencia del documento en el paso de
transferencia de papel puede ser detectada por un
simple detector similar a un punto.
Para detectar si el documento está recto en
el paso de transferencia de papel, es decir, si
su borde posterior está en ángulo recto con la
dirección longitudinal del paso de transferencia
de papel, se usan estructuras más avanzadas en
los detectores básicos antes mencionados, en las
cuales hay dos detectores del tipo descrito en lo
que antecede situados en la misma lı́nea, la cual
está en ángulo recto con la dirección longitudinal del paso de transferencia de papel. Cuando
solamente uno de esos detectores indique que el
documento está en el paso de transferencia de pa2
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pel, se sabe que el documento no está recto. Por
el contrario, cuando ambos detectores detecten
la presencia del documento, se sabe que el documento está recto. Esto requiere, por supuesto,
que la lı́nea en la cual estén situados los detectores
esté exactamente en una guı́a de borde posterior
para el documento. La finalidad de la guı́a de
borde posterior es la de garantizar que el documento está recto antes de ser alimentado al paso
de transferencia de papel.
En las impresoras en las que se permita la alimentación del documento prácticamente en cualquier posición transversal del paso de transferencia de papel, es decir, que no sea necesario que
esté situado contra la guı́a de borde lateral, el
documento puede ser también detectado, por supuesto, usando detectores del tipo descrito en lo
que antecede, con tal de que haya un número suficiente de detectores situados en una lı́nea que se
extienda transversalmente a través del paso de
transferencia de papel. Un problema que esto
plantea es, sin embargo, que se han de observar simultáneamente las señales de varios fotoemisores y, en particular, de varios fotodetectores. Aunque es fácil observar varios fotodetectores simultáneamente, ello hace que en las soluciones usuales aumente la demanda de cableado y
se complique el propio equipo de detección. Estos factores tienen también importancia a la vista
de la competitividad del producto en impresoras
destinadas a la producción en serie y que deban
además hacerse tan pequeñas como sea posible.
El objeto del presente invento es proporcionar una impresora o un dispositivo de salida similar en el cual se permite la alimentación de un
documento al paso de transferencia de papel en
cualquier posición transversal del paso de transferencia de papel, mientras que la detección del
documento, sin embargo, se lleva a cabo de un
modo muy simple. Una impresora o un dispositivo de salida similar de acuerdo con el invento,
por medio del cual se logra su objetivo, se caracteriza por que los medios ópticos están previstos en el camino de propagación de la luz entre
el fotoemisor y el fotodetector, estando situados
dichos medios ópticos en las superficies opuestas
del paso de transferencia de papel con un espaciamiento mutuo en la dirección transversal del paso
de transferencia de papel de modo que se haga
que la luz pase varias veces a través del paso de
transferencia de papel antes de incidir sobre el
fotodetector.
En los casos en los que haya que vigilar si
el documento está en ángulo recto con el paso
de transferencia de papel, de modo que los fotodetectores hayan de ser situados por pares, la
impresora o un dispositivo de salida similar de
acuerdo con el invento se caracteriza por que los
medios ópticos están previstos en los caminos de
propagación de la luz entre el o los fotoemisores
y los fotodetectores, estando situados dichos medios ópticos en las superficies opuestas del paso
de transferencia de papel de modo que hagan que
la luz pase varias veces a través del paso de transferencia de papel antes de incidir sobre los fotodetectores.
Preferiblemente, los medios ópticos comprenden un prisma o bien una longitud de una fibra
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óptica con forma de arco, a fin de desviar el haz
de luz de modo que sea hecho pasar de nuevo a
través del paso de transferencia de papel desde
un punto espaciado del punto de entrada en la
dirección transversal del paso de transferencia de
papel.
En una realización preferida, los medios
ópticos usados para determinar si el documento
está en ángulo recto son un prisma que comprende
dos entradas de luz y dos salidas de luz, formando
por tanto parte de ambos caminos de propagación
de la luz.
En lo que sigue se describirá con detalle la
impresora o un dispositivo de salida similar de
acuerdo con el invento, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La Figura 1 ilustra el modo de acuerdo con el
invento de detección de un documento en el paso
de transferencia de papel de una impresora;
La Figura 2 ilustra el modo de acuerdo con el
invento de conexión de fotodetectores a fin de que
actúen por pares para detectar si un documento
está en ángulo recto; y
La Figura 3 ilustra otra realización de los medios ópticos a ser usados en el procedimiento representado en la Figura 2.
En la Figura 1 se han representado unos medios ópticos situados en un paso de transferencia
de papel 1 de una impresora: de modo que un
documento (no representado) alimentado a un camino de propagación de la luz entre un fotoemisor
U1 y un fotodetector Q1 origine un cambio en la
señal recibida por el fotodetector Q1 cuando se
alimente el documento sustancialmente en cualquier posición transversal del paso de transferencia de papel. Esta propiedad se consigue haciendo
que el haz de luz se propague varias veces entre las
superficies superior e inferior del paso de transferencia de papel 1 desde puntos espaciados entre
sı́ en la dirección transversal del paso de transferencia de papel, usando para ello medios ópticos
2. En la realización de la Figura 1, los medios
ópticos 2 comprenden prismas que primero reciben el haz de luz y luego lo refractan de modo que
se propague en la dirección transversal del paso
de transferencia de papel 1 antes de que lo hagan
pasar de nuevo a través del paso de transferencia
de papel desde otro punto. Dimensionando los
prismas de una manera deseada, se consiguen un
número deseado de puntos con espaciamientos deseados, desde los cuales se hace pasar el haz de luz
a través del paso de transferencia de papel. Mediante el adecuado dimensionado de los prismas
2, tales puntos pueden ser previstos con espaciamientos tales que un documento igual o mayor
que el mı́nimo documento admisible sea siempre
detectado de una manera fiable. Incluso aunque
los prismas 2 de la realización de la Figura 1 refracten el haz de luz de modo que éste se propague
perpendicularmente a través del paso de transferencia de papel 1, es también posible refractar
los haces de luz de modo que estos se propaguen
oblicuamente a través del paso de transferencia
de papel, en cuyo caso serı́a posible hacer que la
estructura de los medios ópticos fuese más sencilla. Como solución más simple, podrı́an usarse
superficies de espejo reflectantes para hacer pasar el haz de luz sobre el paso de transferencia
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de papel en la dirección transversal a lo largo de
un camino en zigzag desde el fotoemisor al fotodetector. Un problema que esto plantearı́a, sin
embargo, serı́a el de la previsión de haces de luz
de una estrechez suficiente. Esta propiedad se
mejora en la realización de la Figura 1 proporcionando máscaras ópticas 9 frente a los medios
ópticos 2 y al fotoemisor U1 y al fotodetector Q1
en ambas superficies del paso de transferencia de
papel, permitiendo las máscaras ópticas el paso
de luz a su través solamente en haces estrechos.
De este modo se hace que la detección sea lo más
sensible posible a la posición, y se evita el efecto
perturbador de la luz que incide sobre el detector procedente del ambiente. Se puede reducir
todavı́a más el efecto del ambiente modulando de
una manera deseada la luz emitida por el fotoemisor.
Por medio de la disposición representada en la
Figura 1, se puede vigilar todo el paso de transferencia de papel, si se desea, por medio de un solo
fotoemisor y de un solo fotodetector. No obstante, es posible, especialmente en los casos en
que el paso de transferencia de papel sea relativamente amplio, proporcionar varias de tales disposiciones como la ilustrada en la Figura 1 lado a
lado en la dirección transversal del paso de transferencia de papel. Una razón para esto es, principalmente, que la intensidad de la señal de luz
disminuye a lo largo de su camino de propagación
hasta tal punto que deja de poder ser detectada
de un modo fiable.
En la Figura 1 se han representado los medios
ópticos 2 formados por un prisma, que es de fabricación muy sencilla de, por ejemplo, un material
plástico, por colada. El coste de tal prisma es por
lo tanto muy bajo. En la práctica, es sustancialmente menor que el coste de un fotoemisor o de
un fotodetector individuales. Además, puede hacerse que las dimensiones de esta clase de cuerpo
colado sean muy exactas; tales cuerpos pueden
además ser fácilmente provistos de proyecciones
y similares para facilitar su instalación. Alternativamente, se pueden usar los medios ópticos
que se han representado en la Figura 3 en vez del
prisma de la Figura 1. Los medios ópticos de la
Figura 3 comprenden una longitud de una fibra
óptica curvada con forma de arco. Cada uno de
los medios ópticos 2 de la Figura 2 seria por consiguiente sustituido por una longitud de fibra. Un
problema que plantea el uso de las fibras ópticas
es, sin embargo, el de que el radio mı́nimo con
el que de pueden curvar es relativamente grande,
por lo que requieren relativa abundancia de espacio en la dirección de la altura del paso de transferencia de papel. Además, son difı́ciles de instalar
con la suficiente exactitud.
En la Figura 2 se ha ilustrado una disposición
en la que se utiliza el procedimiento de acuerdo
con el invento para detectar si el documento está
en ángulo recto. Cuando se haya de detectar si el
documento está en ángulo recto con la dirección
longitudinal del paso de transferencia de papel, se
usan tı́picamente dos detectores situados en una
lı́nea transversal al paso de transferencia de papel.
Si es posible la alimentación del documento sustancialmente en cualquier posición transversal del
paso de transferencia de papel, es necesario pro3
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porcionar varios de tales pares de detectores en
la dirección transversal del paso de transferencia
de papel. En la Figura 2 se ha representado una
solución para este problema, en la cual la propagación de la luz entre los pares de fotoemisores y
fotodetectores U1, Q1 y U2, Q2, respectivamente,
se controla de un modo similar a como se hacı́a
en relación con la realización de la Figura 1. La
propagación de la luz se controla ası́ por medio de
medios ópticos 4 de modo que se hace pasar la luz
varias veces a través del paso. de transferencia de
papel 1 desde puntos espaciados entre sı́ en la dirección transversal del paso. Puesto que hay dos
señales que son transmitidas y recibidas de este
modo, los medios ópticos 4 han de ser diseñados
desde el punto de vista de la propagación de las
dos señales. Por consiguiente, estos comprenden
dos entradas de luz 5 y 6 y dos salidas de luz 7
y 8, respectivamente. Una señal transmitida por
el fotoemisor U1 en la realización de la Figura 2
entra en el prisma a través de la entrada 5 y es
luego refractada dentro del prisma 4 de manera
que sale del prisma a través de la salida 7. En
correspondencia, una señal transmitida por el fotoemisor U2 entra en el prisma 4 a través de la
entrada 6 y sale del mismo a través de la salida
8. Tal como se ve en la Figura 2, los caminos de
la señal pueden cruzarse, lo que, sin embargo, no
es problemático debido a la naturaleza de la luz.
La fabricación de los medios ópticos usados en
la realización representada en la Figura 2 tiene las
mismas ventajas que ofrece la producción en serie
de cuerpos de plástico, como la fabricación de los
medios ópticos 2 representados en la Figura 1.
En consecuencia, el coste de la realización de la
Figura 2 será muy bajo.
En la Figura 3 se ha ilustrado una alternativa
a los medios ópticos 4 de la Figura 2. Los medios
ópticos alternativos representados en la Figura 3
comprenden dos longitudes de una fibra óptica
curvadas con forma de arco y situadas de modo
que se solapen entre sı́, de manera que los caminos
de propagación de la luz se solapen también. La
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estructura representada en la Figura 3 plantea los
mismos problemas que los de una sola longitud de
fibra óptica mencionada en lo que antecede.
Tı́picamente, los fotoemisores son LEDs que
emiten luz de infrarrojos, pero podrı́an también
comprender componentes que emitiesen luz de
algún otro tipo. En la realización de la Figura
2, se podrı́a también usar un solo fotoemisor de
gran área que emitiese dos señales de luz a través
de las aberturas de la máscara óptica 9. Los fotodetectores, a su vez, son preferiblemente fototransistores. Ha de entenderse, sin embargo, que
la naturaleza de los fotoemisores y de los fotodetectores puede ser diferente a la descrita en lo que
antecede. De hecho, en la impresora de acuerdo
con el invento es posible el uso de componentes
fotosensibles usuales, con tal de que estos se apliquen de una manera tal que sea especı́fica para
esos componentes, ya se a para transmitir luz o
ya sea para recibir luz. En cuanto al funcionamiento de la realización de la Figura 2, es también
de hacer notar que las señales procedentes de los
fotodetectores Q1 y Q2 son conectadas de una
manera usual a unos medios lógicos que detectan
cuando ambas señales están en un estado que indique que un documento ha sido alimentado al
paso de transferencia de papel. En tal caso, es
sabido que el documento está en ángulo recto con
el paso de transferencia de papel cuando los detectores están situados exactamente en la guı́a de
borde posterior del documento.
En lo que antecede se ha descrito una impresora o un dispositivo de salida similar de acuerdo
con el invento, y especialmente unos medios previstos en el mismo para detectar si hay presente
un documento o si éste está en ángulo recto,
únicamente por medio de ciertas realizaciones que
sirven de ejemplos, y ha de entenderse que en
las disposiciones estructurales descritas en lo que
antecede son posibles diversas modificaciones sin
que, sin embargo, se salgan del alcance de la
protección definida en las reivindicaciones que se
acompañan.
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REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para imprimir caracteres alfabéticos y numéricos sobre un documento alimentado a un paso de transferencia de papel (1)
del dispositivo, que comprende al menos unos medios previstos en relación con el paso de transferencia de papel para detectar el documento, comprendiendo dichos medios un fotoemisor (U1) y
un fotodetector (Q1) situados en el paso de transferencia de papel (1) de modo que un documento
alimentado a un camino de propagación de la luz
entre el fotoemisor (U1) y el fotodetector (Q1)
origine un cambio en la cantidad de luz recibida
por el fotodetector (Q1), caracterizado porque
hay previstos medios ópticos (2; 3) en el camino
de propagación de la luz entre el fotoemisor (U1)
y el fotodetector (Q1), estando situados dichos
medios ópticos (2; 3) en las superficies opuestas
del paso de transferencia de papel con un espaciamiento mutuo en la dirección transversal del
paso de transferencia de papel (1) de modo que
haga que la luz pase varias veces a través del paso
de transferencia de papel antes de incidir sobre el
fotodetector (Q1).
2. Dispositivo para imprimir caracteres alfabéticos y numéricos sobre un documento alimentado a un paso de transferencia de papel (1)
del dispositivo, que comprende al menos unos medios previstos en relación con el paso de transferencia de papel para detectar si el documento está
en ángulo recto con el paso de transferencia de
papel, comprendiendo dichos medios al menos un
manantial de luz (U1, U2) y dos fotodetectores
(Q1, Q2) situados en la misma lı́nea perpendicular al paso de transferencia de papel, estando
situados los fotodetectores a lo largo del paso de
transferencia de papel (1) de modo que un docu-
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mento alimentado a caminos de propagación de la
luz entre el o los fotoemisores (U1, U2) y los fotodetectores (Q1, Q2) en ángulo recto con el paso
de transferencia de papel origine un cambio en la
cantidad de luz recibida por los dos fotodetectores (Q1, Q2), caracterizado porque los medios
ópticos (2; 3; 4) están previstos en los caminos de
propagación de la luz entre el o los fotoemisores
(U1, U2) y los fotodetectores (Q1, Q2), estando
situados dichos medios ópticos en las superficies
opuestas del paso de transferencia de papel de
modo que hagan que la luz pase varias veces a
través del paso de transferencia de papel antes de
incidir sobre los fotodetectores (Q1, Q2).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó la
reivindicación 2, caracterizado porque los medios ópticos comprenden un prisma (2) para desviar el haz de luz de modo que éste pase de nuevo
a través del paso de transferencia de papel desde
un punto espaciado del punto de entrada en la
dirección transversal del paso de transferencia de
papel.
4. Dispositivo según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque los medios ópticos comprenden una longitud (3) de una
fibra óptica curvada con forma de arco para desviar el haz de luz de modo que éste sea hecho
pasar de nuevo a través del paso de transferencia de papel desde un punto espaciado del punto
de entrada en la dirección transversal del paso de
transferencia de papel.
5. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios ópticos son un
prisma (4) que comprende dos entradas de luz (5,
6) y dos salidas de luz (7, 8), formando por consiguiente parte de ambos caminos de propagación
de la luz.
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