Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur exakten Positio- nierung eines Druckkopfes zu einem Aufzeichnungsträger in ei¬ nem Drucker.

In einem Drucker werden Aufzeichnungsträger in Form von Ein¬ zelblättern, die aus Papier oder Kunststoff bestehen, in ei¬ nem Aufzeichnungsträgerzuführschacht transportiert. Aus dem Aufzeichnungsträgerzuführschacht werden die Aufzeichnungsträ¬ ger einer Aufzeichnungsträgeraufnahme zugeführt, auf der sie bedruckt werden.

Die Aufzeichnungsträgeraufnahme enthält Mittel, die den Auf¬ zeichnungsträger in eine Sollage auf der Aufzeichnungsträge- raufnähme bringen. Die Sollage kann beispielsweise dann er¬ reicht sein, wenn eine Kante des AufZeichnungsträgers an ei¬ nem am Rand der Aufzeichnungsträgeraufnahme vorgesehenen Auf¬ zeichnungsträgeranschlag anliegt. Ist die Sollposition in zwei Dimensionen festgelegt, dann kann ein zweiter Aufzeich- nungsträgeranschlag, der senkrecht zum ersten Aufzeichnungs¬ trägeranschlag an einer weiteren seitlichen Begrenzung der Aufzeichnungsträgeraufnahme vorgesehen ist, die Sollposition des AufZeichnungsträgers in dieser zweiten Position festle¬ gen.

Liegt nun der Aufzeichnungsträger mit seinen Kanten an den Aufzeichnungsträgeranschlägen an, kann unter der Vorausset¬ zung, daß die Lage der Aufzeichnungsträgeraufnahme zum Druck¬ kopf und das Format des AufZeichnungsträgers und das Format des Aufzeichnungsträgers bekannt sind, der Druckvorgang durchgeführt werden.

Üblicherweise verarbeiten Drucker Aufzeichnungsträger in ei¬ nem Standardformat oder das jeweils verwendete Format muß von einem Bediener vorgewählt werden. Eine weitere Möglichkeit, das Format des Aufzeichnungsträgers festzustellen, besteht darin, einen nach dem Lichtreflexionsprinzip arbeitenden Sen¬ sor über die Aufzeichnungsträgeraufnahme zu führen. Man macht sich dabei die unterschiedlichen Reflexionseigenschaften des Aufzeichnungsträgers und der Aufzeichnungsträgeraufnahme zu¬ nutze. Unbedruckte Aufzeichnungsträger reflektieren das Licht weit stärker als die Oberfläche der Aufzeichnungsträgerauf¬ nahme. Probleme treten jedoch mit dieser Reflexionslicht¬ schranke immer dann auf, wenn ein Aufzeichnungsträger bereits vor dem Druckvorgang in Teilbereichen bedruckt ist, also bei¬ spielsweise ein Formular enthält, das durch den aktuellen Druckvorgang ausgefüllt werden soll, oder wenn die Reflexi¬ onsfähigkeit des AufZeichnungsträgers von üblichen Aufzeich¬ nungsträgern, beispielsweise wegen einer besonderen Einfär- bung ihrer Gesamtfläche oder ihrer Ränder abweicht.

Die Zuordnung der Aufzeichnungsträgeraufnahme zum Druckkopf erfolgt durch eine Reduzierung der geometrischen Toleranzen zwischen dem Druckkopfmechanismus und der Aufzeichnungsträge¬ raufnahme. Diese Toleranzminimierung ist aufwendig und teuer.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur exakten Positionierung eines Druckkopfes zu einem Aufzeichnungsträger in einem Drucker zu schaffen, die es ermöglicht, die Position des Druckkopfes und den be¬ druckbaren Bereich des AufZeichnungsträgers genau einander zuzuordnen, damit die gedruckten Zeichen mit hoher Zuverläs¬ sigkeit an den gewünschten Positionen abgebildet werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil¬ dungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Der Abstand einer dem Aufzeichnungsträgeranschlag gegenüber¬ liegenden Kante des AufZeichnungsträgers zum Aufzeichnungs¬ trägeranschlag und damit das Format des AufZeichnungsträgers, wird nicht nach dem Reflexions- sondern nach dem Transmissi- onsprinzip ermittelt. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Formaterkennung verbessert. Die unmittelbare Zuordnung des Empfangs- oder Sendemittels zum Druckkopf ermöglicht eine Po¬ sitionierung des Druckkopfs in engen Toleranzgrenzen.

Gemäß einer Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung weist die Aufzeichnungsträgeraufnahme eine in einem definier¬ tem Abstand zum Aufzeichnungsträgeranschlag und im Bereich der Erstreckung des Sende- bzw. Empfangsmittels angeordnete Abschirmfläche auf, die geeignet ist, eine Kommunikation zwi¬ schen dem Empfangs- oder Sendemittel und dem Sende- bzw. Emp- fangsmittel zu unterbinden. Der Druckkopf wird ausgehend von einer Ruheposition quer zum Aufzeichnungsträgeranschlag über die Aufzeichnungsträgeraufnahme geführt. Im Verlauf dieser Bewegung kommunizieren die dem Druckkopf und der Aufzeich¬ nungsträgeraufnahme zugeordneten Sende- und Empfangsmittel miteinander. Die eine Seite strahlt beispielsweise Licht ab, während die andere Seite dieses Licht empfängt. Ein Wechsel der Lichtintensität wird vom Empfangsmittel erfaßt und einer Steuereinheit mitgeteilt.

Ausgehend von der Ruheposition gelangt der Druckkopf und da- mit auch dessen Sende- oder Empfangsmittel in den Einflußbe¬ reich der Abschirmfläche. Beim Übergang von der Abschirmflä¬ che zum nicht abgeschirmten Teil der Aufzeichnungsträgerauf¬ nahme wird entsprechend eine Meldung an die Steuereinheit ge¬ geben. Da nun der Abstand zwischen dem Aufzeichnungsträgeran- schlag und der Abschirmfläche bekannt ist, können Rück¬ schlüsse auf die gegenseitige Lage des Druckkopfes zur Auf¬ zeichnungsträgeraufnahme gezogen werden. Im Verlauf der Bewe¬ gung des Druckkopfes werden der Steuereinheit demnach sowohl die exakte Lage der am Aufzeichnungsträgeranschlag anliegen- den Kante des AufZeichnungsträgers als auch die dem Aufzeich-

nungsträgeranschlag gegenüberliegende Kante des Aufzeich¬ nungsträgers in ihrer genauen Lage bekannt. Die Steuereinheit ist deshalb in der Lage, den Druckkopf mit hoher Zuverlässig¬ keit an genau die Positionen zu führen, an denen Zeichen oder ähnliches gedruckt werden sollen.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung und Ausgestaltung der Er¬ findung ist das der Aufzeichnungsträgeraufnahme zugeordnete Sende- bzw. Empfangsmittel unter der Aufzeichnungsträgerauf¬ nahme angeordnet. Die Aufzeichnungsträgeraufnahme ist dabei durch eine ebene Platte gebildet, die zumindest im Bereich der Erstreckung des Sende- bzw. Empfangsmittels für die vom Sendemittel ausgehende Strahlung transparent ist. Dadurch brauchen in der Aufzeichnungsträgeraufnahme keine Durchbrüche oder Vertiefungen eingebracht werden, die das Sende- oder Empfangsmittel aufnehmen können. Bei einer ebenen Platte, die keine Durchbrüche oder Vertiefungen aufweist, kann eine Abla¬ gerung von Aufzeichnungsträgerresten in den Durchbrüchen oder Vertiefungen nicht auftreten. Vielmehr tritt ein Selbstreini¬ gungseffekt durch die über die ebene Platte bewegten Auf- zeichnungsträger auf. Die Funktionssicherheit der Vorrichtung wird dadurch verbessert.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung und Ausgestaltung der Er¬ findung ist zwischen der Aufzeichnungsträgeraufnahme und dem der Aufzeichnungsträgeraufnahme zugeordneten Sende- oder Emp- fangsmittel ein Leitmittel vorgesehen. Dieses Leitmittel er¬ möglicht die Anordnung des Sende- oder Empfangsmittels in ei¬ nem Abstand zur Aufzeichnungsträgeraufnahme und bewirkt zudem eine Beschränkung des Querschnitts des Strahlengangs zwischen den Sende- und Empfangsmitteln. Die Strahlen des Sendemittels können dadurch exakt auf das Empfangsmittel gerichtet werden. Besonders gute Leiteigenschaften werden durch eine ein¬ stückige Verbindung des Lichtleitmittels mit der Aufzeich¬ nungsträgeraufnahme erreicht. Auch die exakte Ausrichtung der Strahlung wird optimiert.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung und Ausgestaltung sind der Aufzeichnungsträgeraufnahme als Sendemittel eine Mehrzahl von Leuchtdioden zugeordnet, die als LED-Zeile aufgereiht und auf einer Flachbaugruppe angeordnet sind. Durch die Anordnung auf der Flachbaugruppe wird eine kostengünstige Fertigung durch automatische Bestückung möglich. Eine Ausrichtung der einzel¬ nen Leuchtdioden in Richtung auf das Lichtleitmittel braucht nur in weiten Toleranzgrenzen zu erfolgen. Diese Toleranz¬ grenzen sind ohne Nachbearbeitung bei der automatischen Be- stückung einhaltbar. Eine Leuchtdiode hat einen Abstrahlwin¬ kel von ± 20 °, während das Lichtleitmittel nur einen Ab¬ strahlbereich von ± 10 ° der Leuchtdioden erfaßt und zur Oberfläche der Aufzeichnungsträgeraufnahme weiterleitet. Der Lichtleitschacht gewährleistet demnach, daß bei einer Schräg- läge der LED's von ± 10 ° keine Beeinträchtigung der Funktion eintritt.

Durch eine Anordnung der Leuchtdioden in einem solchen Ab¬ stand zueinander, daß sich die Strahlungskegel benachbarter Leuchtdioden an der Oberfläche der Aufzeichnungsträgerauf- nähme teilweise überdecken wird zum einen eine gleichmäßige Lichtintensität an der Oberfläche der Aufzeichnungsträgerauf¬ nahme erreicht und zum anderen kann der Ausfall einer einzel¬ nen Leuchtdiode durch die unmittelbar benachbarten funktions¬ fähigen Leuchtdioden kompensiert werden.

Ein Beispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeich¬ nung näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1 eine Aufzeichnungsträgeraufnahmeebene mit Druckkopf¬ schlitten in Draufsicht,

Figur 2 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur exakten Positionierung eines Druck¬ kopfs zu einem Aufzeichnungsträger.

Figur 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur exakten Positionierung eines Druckkopfs zu einem Aufzeichnungsträger in Frontansicht, und

Figur 4 ein Blockschaltbild einer Ansteuerung des Druck- kopfs.

Figur 5 eine Seitenansicht der Aufzeichnungsträgeraufnahme- ebene mit schematischer Darstellung einer Vorrich¬ tung zum Erkennen des Vorhandenseins des Aufzeich¬ nungsträgers.

Figur 1 zeigt eine Belegaufnahme 10 eines Belegdruckers in Draufsicht. Die Belegaufnahme 10 ist durch eine ebene Platte gebildet. Die Belegaufnahme 10 besteht aus einem glasklaren Duroplast (Makrolon) . Die rechteckige Platte weist an zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Seiten im rechten Winkel zur Belegaufnahmeebene 10 über die Platte hervorstehende Be¬ leganschläge 17, 18 auf.

Ein entlang eines Belegzuführschachts 15 in einer Belegzu¬ führrichtung 14 zur Belegaufnahme 10 transportierter Beleg 21 (siehe Figur 3) wird am hinteren Beleganschlag 17, der quer d.h. im Rechten Winkel zur Belegzuführrichtung 14 verläuft und am seitlichen Beleganschlag 18, der parallel zur Belegzu¬ führrichtung 14 verläuft, durch eine nicht dargestellte Aus¬ richteeinheit ausgerichtet. Der ausgerichtete Beleg 21 kann mit Hilfe eines in einer Richtung X und einer Richtung Y be- wegbaren, von einem Schlitten 9 getragenen Druckkopfes 7

(siehe Figur 3) bedruckt werden. Der Schlitten 9 enthält an seiner Oberseite einen Kühlkörper 8, der die Verlustleistung des Nadeldruckkopfs 7 abführt.

Unter der ebenen Platte der Belegaufnahme 10 sind drei Sende- LED (Light Emitting Dioden) 1, 2, 3 angeordnet. Eine erste Sende-LED 1 befindet sich nahe am seitlichen Belegan¬ schlag 18. Eine zweite Sende-LED 2 ist in einem Abstand so-

wohl zum hinteren Beleganschlag 17 als auch zum seitlichen Beleganschlag 18 angeordnet. Eine dritte Sende-LED 3 ist nahe dem hinteren Beleganschlag 17 angeordnet. Ein in Belegzuführ¬ richtung 14 der Belegaufnahme 10 zugeführter Beleg 21 über- deckt zunächst die zweite Sende-LED 2, woraufhin die Aus¬ richteinrichtung den Beleg 21 erfaßt und ihn zum hinteren und zum seitlichen Beleganschlag 17, 18 schiebt, bis die erste Sende-LED 1 und die dritte Sende-LED 3 vom Beleg 21 überdeckt sind.

Wie in Figur 5 gezeigt wirkt jede Sende-LED 1, 2, 3 mit einer Empfangs-LED 4, 5, 6 zusammen. Der ersten Sende-LED 1 ist da¬ bei die erste Empfangs-LED 6, der zweiten Sende-LED 2 die zweite Empfangs-LED 5 und der dritten Sende-LED 3 die dritte Empfangs-LED 4 zugeordnet.

Am Beispiel der ersten Sende-LED 1 und der ersten Empfangs- LED 6 werden nun die Anordnung und die Funktionsweise der ge¬ paarten Sende- und Empfangs-LED 1, 2, 3, 4, 5, 6 erläutert. Die erste Sende-LED 1 ist auf einem Kunststofformteil 22 in definierter Lage befestigt. Das Kunststofformteil 22 weist zwei hakenartig ausgebildete Enden auf, die seitlich von der ersten Sende-LED 1 abstehen. Diese Enden sind in auf der Un¬ terseite der ebenen Platte der Belegaufnahme 10 abstehenden Rasthaken 23, 24 rastbar. In eingerastetem Zustand steht die Symmetrielinie der ersten Sende-LED 1, die mit der Achse der Hauptabstrahlrichtung 25 dieser Sende-LED 1 identisch ist, in einem Winkel α zur Belegaufnahmeebene 10. Über der ebenen Platte der Belegaufnahme 10 ist die erste Empfangs-LED 6 an¬ geordnet. Die erste Empfangs-LED 6 ist ebenso wie die erste Sende-LED 1 auf einem Kunststofformteil 22 fixiert. Dieses Kunststofformteil 22 ist formschlüssig in einer Belegaufnah¬ meabdeckung 11 in eine definierte Position einrastbar. Im eingerasteten Zustand steht die Symmetrielinie der ersten Empfangs-LED 6, die mit der Achse der Hauptempfangsrichtung 26 der Empfangs-LED 6 identisch ist, in einem Winkel ß zur ebenen Platte der Belegaufnahme 10. Die Schrägstellung der

Sende- und Empfangs-LED 1-6 bewirkt wie unten näher erläutert eine erhöhte Reflektion am Beleg 21 und eine virtuelle Ver¬ dickung des Belegs 21.

Beim Durchtritt der von der ersten Sende-LED 1 erzeugten Strahlung durch die ebene Platte, tritt eine Brechung auf, die die Achse der Hauptabstrahlrichtung 25 vom Winkel α in den Winkel ß umbricht. Die Achsen der Hauptempfangsrichtung und der Hauptabstrahlrichtung fluchten dann im Bereich über der ebenen Platte der Belegaufnahme 10. Der Winkel α beträgt beispielsweise 64 Grad und der Winkel ß beträgt 45 Grad. Der Abstand der Unterkante der ersten Empfangs-LED 6 zur Oberflä¬ che der Belegaufnahme 10 muß mindestens so groß sein wie die maximale Dicke der zu verarbeitenden Belege 21.

In der Belegaufnahmeabdeckung 11 sind auch die übrigen Emp- fangs-LED 4, 5 fixiert. Diese können gemeinsam mit der Bele- gaufnahmeabdeckung 11 um eine parallel zum hinteren Belegan¬ schlag 17 verlaufende Drehachse 12 von der Oberfläche der Be¬ legaufnahme 10 in Schwenkrichtung 13 weggeschwenkt werden. In abgeschwenktem Zustand der Belegaufnahmeabdeckung 11 kann die Belegaufnahme 10 gesäubert oder beschädigte Belege entnommen werden. Beim Zurückschwenken der Belegaufnahmeabdeckung 11 in die Sollposition rastet deren der Drehachse 12 gegenüberlie¬ gendes Ende in einem vom BelegzuführSchacht 15 abstehenden Rastteil 27 ein. Zu diesem Zweck weist die Belegaufnahmeab- deckung 11 im genannten Bereich eine Lasche 16 auf, in deren Durchbruch 28 eine Nase 29 des Rastteils 27 eindringt.

Nach Abschluß des Ausrichtvorgangs hat der Beleg 21 seine Sollage auf der Belegaufnahme 10 erreicht. Zum Bedrucken des Belegs ist der Druckkopf 7 in einer Richtung X und einer Richtung Y mit Hilfe eines Schlittenantriebs AN (siehe Figur 4) über die Belegaufnahme 10 führbar. Die Richtung Y stimmt mit der Belegzuführrichtung 14 überein während die Richtung X senkrecht zu diesen beiden Richtungen 14, Y steht. Um ein ex¬ aktes Bedrucken des Belegs 21 an den dafür vorgesehenen Stel-

len zu gewährleisten, ist eine Vorrichtung zur exakten Posi¬ tionierung des Druckkopfes 7 vorgesehen. Diese Vorrichtung ist in der Lage, unterschiedliche Formate von Belegen 21 und die Lage der Belegaufnahme 10 zum Druckkopf 7 zu erkennen.

Die Fähigkeit die geometrische Position der Belegaufnahme 10 zum Druckkopf 7 zu erkennen ist insofern vorteilhaft, als auf ein aufwendiges Justieren der Druckkopfs 7 zur Belegaufnahme 10 verzichtet werden kann. Die geometrische Position der Be¬ legaufnahme 10 zum Druckkopf 7 muß deshalb bekannt sein, weil zwei zueinander rechtwinklige Kanten des Belegs 21 am seitli¬ chen bzw. am hinteren Beleganschlag 17, 18 anliegen und damit die Lage des Belegs 21 zum Druckkopf 7 von der Position der Belegaufnahme 10 abhängt.

Da wahlweise Belege 21 unterschiedlicher Breite und damit un- terschiedlichen Formats bedruckt werden sollen, ohne eine

Formatvorwahl erforderlich zu machen, wird der Beginn des Be¬ legs 21 in Richtung X erfaßt. In Richtung X beginnt der Beleg 21 an der erfaßten Stelle und endet am seitlichen Belegan¬ schlag 18. Die Dimension des Belegs 21 in Richtung Y ist bei diesem Beispiel vorgegeben und braucht deshalb bei diesem Ausführungsbeispiel nicht erfaßt zu werden. Eine Erfassung dieser Belegdimension wäre aber mit einer weiteren Vorrich¬ tung der nachfolgend beschriebenen Art ebenfalls erfaßbar.

Wie in Figur 2 gezeigt, enthält die Belegaufnahme 10 neben den über die Platte nach oben hervorstehenden Beleganschlägen 17, 18 einen einstückig mit der ebenen Platte der Belegauf¬ nahme 10, gefertigten in einem rechteckigen Körper einge¬ brachten LichtSchacht 19. Der rechteckige Körper besteht dem¬ zufolge ebenso wie die Belegaufnahme 10 aus lichtdurchlässi- gern Makrolon. Der rechteckige Körper erstreckt sich in Rich¬ tung X an der Unterseite der ebenen Platte im Bereich des hinteren Beleganschlags 17. Im Inneren dieses rechteckigen Körpers befindet sich der Lichtschacht 19.

Der Lichtschacht 19 ist eine Längsnut, die sich von der von der ebenen Platte der Belegaufnahme 10 abgewandten Längsseite des rechteckigen Körpers in Richtung der ebenen Platte er¬ streckt. Die Längsnut weist einen trapezförmigen Schachtquer- schnitt auf, der sich in Richtung zur ebenen Platte der Be¬ legaufnahme 10 hin verjüngt. Der im Bereich der ebenen Platte liegende Nutboden 32 verläuft in Längsrichtung parallel zur ebenen Platte. Der Nutboden 32 neigt sich jedoch in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung, so daß der - aus der Papierzuführrichtung 14 gesehen - erste Trapezschenkel länger ist als der zweite Trapezschenkel des Lichtschachts 19. Der Nutboden 32 ist damit schräg zur ebenen Platte der Belegauf¬ nahme 10 gerichtet. Im Lichtschacht 19 geführtes, zur ebenen Platte gerichtetes Licht wird durch das durch den Nutboden 32 im Zusammenwirken mit der ebenen Platte gebildete Prisma um einen Winkel λ gebrochen, dieser Winkel λ beträgt 26°. Zur Optimierung der Lichtleitung und Lichtbrechung sind die Ober¬ flächen des Lichtschachts und der ebenen Platte poliert.

Das im Lichtschacht 19 geführte Licht wird mit Hilfe einer LED-Zeile KS erzeugt. Die einzelnen LED KS1 13 der LED- Zeile KS sind auf einer Flachbaugruppe 33 angeordnet, die sich unter der Belegaufnahme 10 parallel zu dieser erstreckt. Das von dieser LED-Zeile KS emittierte Licht wird im Licht¬ schacht 19 zur Oberfläche der Belegaufnahme 10 geleitet und dort von einer lichtempfindlichen Empfangsdiode KE erfaßt. In dem Bereich, in dem ein Beleg 21 auf der Belegaufnahme 10 liegt, wird ein Lichtaustritt an den verdeckten Stellen der Belegaufnahme 10 und damit eine Kommunikation zwischen LED-Zeile KS und Empfangsdiode KE verhindert.

An einer weiteren Stelle wird ein solcher Lichtaustritt ver¬ hindert. Im Bereich der dem seitlichen Beleganschlag 18 ge¬ genüberliegenden Seite der Belegaufnahme 10 ist die Oberflä¬ che der ebenen Platte im Mündungsbereich des Lichtschachts 19, beispielsweise durch einen Farbauftrag, geschwärzt. Der Abstand zwischen den einander zugewandten Kanten dieser

Schwärzung 30 und des seitlichen Beleganschlags 18 ist durch ein Fixmaß festgelegt, so daß bei Bekanntheit der Lage der Schwärzung 30 auch die Lage des seitlichen Beleganschlags 18 bekannt ist.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist die Empfangsdiode KE dem be¬ wegbaren Schlitten des Druckkopfes 7 zugeordnet. Die Emp¬ fangsdiode KE ist in einem Diodenträger 34 befestigt. Der Di¬ odenträger 34 umgibt die Empfangsdiode KE vollständig und weist eine Schlitzblende 20 auf, durch die von der LED-Zeile KS kommendes Licht bis zur Empfangsdiode KE vordringen kann. Der Abstand zwischen der Schlitzblende 20, die etwa 0,5 mm breit ist, zum Druckkopf 7 ist durch eine paßgenaue Befesti¬ gung des Diodenträgers 34 am Schlitten 9 festgelegt. Der Di¬ odenträger 34 wird durch Paßstifte 31 und eine nicht darge- stellte Schraubverbindung am Schlitten 9 befestigt. Eine ex¬ akte Zuordnung des Druckkopfes 7 zur Empfangsdiode KE kann auch dadurch erfolgen, daß der Diodenträger 34 auch als Trä¬ ger für den Druckkopf 7 verwendet wird.

In Figur 3 ist auch ein Ausschnitt der Diodenzeile KS darge- stellt. Die Einzel-LED's KS1..6..13 sind in gleichmäßigem Ab¬ stand (7,62 mm) zueinander, beispielsweise durch automatische Bestückung, nebeneinander angeordnet. Jede der LED's KS1...K13 emittiert Licht in senkrechter Richtung von der Flachbaugruppe 33 nach oben in den Lichtschacht 19. Der Ab- Strahlwinkel γ beträgt etwa ± 20°. Der Abstand zwischen den LED's KS1..6..13 und von den LED's zur Oberfläche der Beleg¬ aufnahme 10 ist so gewählt, daß sich die Lichtkegel benach¬ barter LED's KS1..6..13 an der Oberfläche der Belegaufnahme 10 jeweils zur Hälfte überdecken. Der relevante Abstrahlwin- kel 5 für diese Lichtkegelüberdeckung beträgt ± 8°. Durch diese Art der Anordnung der LED's KS1..6..13 ergibt sich an der Empfangsdiode KE eine gleichmäßige Bestrahlungsstärke, die für die sichere Funktion unerläßlich ist.

Der Lichtschacht 19 erfaßt nur einen Ausschnitt von ± 10° des von den LED's KS1..6..13 emittierten Lichtkegels von ± 20°. Dadurch sind Einbauschieflagen der LED's KS1..6..13 bei der Bestückung von bis zu ± 10° für die Funktion der Vorrichtung unerheblich. Durch die Überdeckung der Lichtkegel benachbar¬ ter LED's KS1..6..13 kann der Ausfall einzelner LED's KS1..6..13 kompensiert werden, wenn die unmittelbar benach¬ barten LED's KS1.-6..13 der ausgefallenen LED's KS1..6..13 intakt sind.

Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Ansteuerung des

Druckkopfs. Eine Steuereinheit ST steuert den motorischen Schlittenantrieb AN, der den Druckkopf 7 bewegt. Der Schlit¬ tenantrieb AN meldet der Steuereinheit ST die jeweils aktuel¬ len Positionsdaten des Druckkopfes 7. Die Steuereinheit ST ist mit der Empfangsdiode KE und der LED-Zeile KS verbunden. Die Empfangsdiode KE gibt einen Impuls an die Steuereinheit ST, wenn ein starker Hell/Dunkel-Wechsel, beispielsweise beim Passieren der Schwärzung 30 auftritt. Die Steuereinheit ST ist deshalb in der Lage, die Position der Schwärzung 30 und die Position der vom seitlichen Beleganschlag 18 abgewandten Seite des Belegs 21 exakt zu erfassen.

Nachdem ein Beleg 21 auf der Belegaufnahme 10 abgelegt und an den Beleganschlägen 17, 18 ausgerichtet ist, aktiviert die Steuereinheit ST den motorischen Schlittenantrieb AN. Zum Ak- tivierungszeitpunkt befindet sich der Schlitten 9 in einer

Grundstellung. Diese Grundstellung ist aus Figur 1 zu entneh¬ men. In dieser Grundstellung befinden sich die Empfangsdi¬ ode KE und der Druckkopf 7 nicht über der Belegaufnahme 10. Der Schlitten 9 wird zunächst in Richtung X entlang des hin- teren Beleganschlags 17 über den Lichtaustrittsbereich des Lichtschachts 19 bewegt. Der Abstand zwischen der Lichtaus¬ trittsfläche des Lichtschachts 19 (und damit in etwa der Ab¬ stand zwischen der Oberfläche der Belegaufnahme 10) und der Empfangsdiode KE beträgt dabei etwa 3 mm.

Zunächst bewegt sich die Empfangsdiode KE über die Schwärzung 30. Beim Übergang von der Schwärzung 30 zum polierten Licht¬ austrittsbereich des Lichtschachts 19 tritt ein starker Lich¬ tintensitätswechsel auf. Die Empfangsdiode KE übermittelt an die Steuereinheit ST ein entsprechendes Signal. Zum Zeitpunkt dieses Signals befindet sich der Druckkopf 7 bezüglich der Belegaufnahme 10 in einer Normierungsposition. Der Abstand zwischen dem Druckkopf 7 und dem seitlichen Beleganschlag 18, und damit der Abstand des Druckkopfes 7 zum am seitlichen Be- leganschlag 18 anliegenden Belegrand ist damit bekannt. Aus den mechanischen und optischen Parametern des Aufbaus ergibt sich ein maximaler theoretischer Meßfehler für den Belegrand von 0,2 mm.

Die Empfangsdiode KE wird weiter in Richtung X bewegt. Die Empfangsdiode KE empfängt dabei das in ihre Hauptempfangs¬ richtung umgebrochene Licht. Der Umbruchwinkel λ beträgt da¬ bei 26° bezüglich einer senkrecht auf der Belegaufnahme 10 stehenden Achse.

Durch den Umbruch des gesendeten Lichts im Umbruchwinkel λ zur Belegaufnahmeebene trifft die gesendete Strahlung in ei¬ nem schrägen Winkel auf den Beleg 21. Bei einem folienartigen Beleg 21 bewirkt dies eine gegenüber einem rechtwinkligen Auftreffen der Strahlung erhöhte Strahlungsreflexion. Selbst bei einem verhältnismäßig strahlendurchlässigen Beleg 21, wie beispielsweise dünnem Papier, gelangt aufgrund des Um¬ bruchwinkels λ ein geringerer Strahlungsanteil zur Empfangs¬ diode KE . Zusätzlich wird der Weg der Strahlung durch das Belegmaterial verlängert. Der Beleg 21 wird virtuell dicker. Beträgt beispielsweise die Belegdicke 0,1 mm und der Um- bruchwinkel λ beträgt 26 Grad zur Belegaufnahme 10, dann be¬ trägt nach der Beziehung

Belegdicke = virtuelle Belegdicke sin/1

die virtuelle Belegdicke 0,1113 mm. Eine Verdickung des Be¬ legs 21 führt zu einer verringerten Durchlässigkeit des Be¬ legs 21 für die von der LED-Zeile KS emmitierte Strahlung. Bei Belegen 21 mit faseriger Struktur wird der Effekt der virtuellen Verdickung des Belegs 21 verstärkt, weil sich eine erhöhte Anzahl von Fasern im Strahlengang befindet.

Wenn die Empfangsdiode KE die vom seitlichen Beleganschlag 18 abgewandte Belegkante erreicht, tritt ebenso wie beim Passie¬ ren der Schwärzung 30 ein starker Hell/Dunkel-Wechsel an der Empfangsdiode KE auf. Die Empfangsdiode KE meldet dies wie¬ derum an die Steuereinheit ST, wodurch das Format und der Be¬ ginn des Belegs 21 bekannt werden. Der Beleg 21 kann infolge¬ dessen mit hoher Genauigkeit an den dafür vorgesehenen Stel¬ len bedruckt werden.

Bezugszeichenliste

1,2,3 = Sende-LED

4,5,6 = Empfangs-LED

7 = Druckkopf

8 = Kühlkörper

9 = Schlitten

10 = Belegaufnahme

11 = Belegaufnahmeabdeckung

12 = Drehachse

13 = Schwenkrichtung

14 = Belegzuführrichtung

15 = Belegzuführschacht

16 = Lasche

17 = hinterer Beleganschlag

18 = seitlicher Beleganschlag

19 = Lichtschacht

20 = Schlitzblende

21 = Beleg

22 = Formteil 23, 24 = Rasthaken

25 = Hauptabstrahlrichtung

26 = Hauptempfangsrichtung

27 = Rastteil

28 = Ausnehmung

29 = Nase

30 = Schwärzung

31 = Paßstifte

32 = Nutboden/Brechungsmittel

33 = Flachbaugruppe

34 = Diodenträger

AN = Schlittenantrieb

KE = Empfangsdiode

KS = LED-Zeile

KS1-..13 = LED

ST = Steuereinheit

X,Y = Bewegungsrichtung des DruckkopfSchlittens α = Sende-LED-Winkel ß = Empfangs-LED-Winkel δ = relevanter Abstrahlwinkel γ = Abstrahlwinkel λ = Umbruchwinkel