DE69828260T2 - Aufzeichnungsmedien mit Strichkodesystem zur Identifikation - Google Patents

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft Druckermedien und Computerdrucker und insbesondere gedruckte Marken zur automatischen Identifizierung eines Mediums durch einen Drucker.
• Hintergrund und Abriß der Erfindung
• Bei Computerdruckern, wie beispielsweise Tintenstrahldruckern werden häufig unterschiedliche Drucktechniken für verschiedene Arten von Druckmedien, wie beispielsweise herkömmliches Papier, spezielles Tintenstrahlpapier, beschichtetes Papier und Folien verwendet. Abhängig von den Eigenschaften des Mediums werden unterschiedliche Druckalgorithmen verwendet, um unerwünschte Eigenschaften des Bildes, die sich mit der Art des Mediums ändern, wie beispielsweise das Zerlaufen von farbiger Tinte zu verhindern.
• Des weiteren kann ein bestimmter Drucker zum Drucken auf Medien unterschiedlicher Größe verwendet werden. In derartigen Fällen ist es hilfreich, das gedruckte Bild so zu bemessen, daß es mit dem Medium zusammenpaßt. Dadurch wird das Hinausgehen eines Bildes über den Blattrand, was zwei Blätter erforderlich macht, oder das Nichtausfüllen der gesamten Fläche des Blattes vermieden, falls dies gewünscht ist. Des weiteren erfordert auch das doppelseitige Drucken bzw. Duplexdrucken ein sorgfältiges Neuladen des Medienversorgungsbehälters während des Druckprozesses, wobei häufig Fehler aufgrund einer Fehlorientierung des Medienstapels auftreten.
• Während die Papiergröße, die Art und Orientierung des Papiers von einem aufmerksamen Nutzer richtig eingestellt bzw. manuell in den Druckerspeicher bzw. den angeschlossenen Computer manuell eingegeben werden kann, ist es wünschenswert derartige Aufgaben zu automatisieren, um den Betrieb zu vereinfachen und vorhersehbare Fehler zu vermeiden. Bestehende Medien wurden mit strichkodierten Identifikationsdaten zur Abtastung durch einen Drucker versehen (siehe beispielsweise die EP-A-0 396 052). Derartige Strichcodes werden typischerweise an den Ecken der Seitenränder von Blättern auf beiden Seiten vorgesehen und werden mit einer normalerweise nicht sichtbaren fluoreszierenden Farbe gedruckt. Die Strich codefarbe fluoresziert bei einer infraroten Wellenlänge in Reaktion auf eine Beleuchtung durch einen roten Strahler im Drucker und wird von einem optischen Scanner im Drucker gelesen.
• Bei einem typischen Drucker wird das Papier längs einer Zufuhrachse vorgeschoben und der Drucker weist einen Druckkopfschlitten auf, der sich längs einer senkrechten Abtastachse über das Papier hin- und herbewegt. Bei einigen Druckern ist der Strichcodesensor stationär und am Druckergehäuse am Rand des Papierwegs montiert. Derartige festgelegte Sensoren können vor externem Licht leicht abgeschirmt werden und können einen Strichcode beim Zuführen des Papiers entlang der Zufuhrachse am Anfang lesen, bevor der Schlitten beginnt, sich hin- und herzubewegen. Die Linien des Strichcodes auf dem Papier müssen bei einer Verwendung eines festgelegten Sensors senkrecht zur Zufuhrachse orientiert sein. Bei anderen Druckern ist der Sensor auf den Schlitten montiert, so daß er auch andere Abtastfunktionen ausführen kann, wie beispielsweise die Erfassung des Randes des Mediums und Vorgänge zur Registrierung der Druckfarbe. Für auf dem Schlitten montierte Sensoren müssen die Strichcodelinien auf dem Medienblatt senkrecht zur Abtastachse orientiert sein. Strichcodierte Medien für einen speziellen Typ eines Druckersensors sind nicht notwendigerweise kompatibel mit einem anderen Sensortyp, weshalb zwei Mediencodearten vorgehalten werden müssen und die Gefahr einer Verwechslung durch den Nutzer besteht.
• Folien stellen eine zusätzliche Herausforderung dar, da sie für das Drucken unsichtbarer Strichcodes ungeeignet sind. Am Rand des Filmes kann ein Papierstreifen zum Drucken von Marken befestigt sein, wobei jedoch ein derartiger Bogen auf eine Verwendung mit lediglich einer bestimmten Art eines Druckersensors beschränkt ist.
• Die vorliegende Erfindung beseitigt die Beschränkungen des Stands der Technik durch Bereitstellen eines bidirektional abtastbaren Strichcodemusters gemäß Anspruch 5. Gemäß einer Ausführungsform umfaßt das Muster ein paralleles Array sich abwechselnder bzw. alternierender Linien und Leerräume, die jeweils ausgewählte Breiten aufweisen. Jede Linie umfaßt eine gemeinsame Folge von Segmenten und Segmentleerräumen mit ausgewählten Längen. Die Länge jedes Segments kann dieselbe sein, wie die Breite einer entsprechenden Linie, und die Länge jedes Segmentleerraums kann dieselbe sein, wie die Breite eines entsprechenden Abstands zwischen den Zeilen. Das Muster kann auf einen Bogen bzw. ein Blatt eines Druckermediums oder auf einen an einem derartigem Bogen befestigten Streifen gedruckt werden.
• Die vorliegende Erfindung stellt des weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Bogens eines Druckermediums gemäß Anspruch 1 bereit.
• Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• 1 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Medienblattes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das in einem Drucker aufgenommen wird.
• 2 ist eine Draufsicht eines mit einer Gruppe eines kodierten graphischen Elementes gemäß der Ausführungsform aus 1 bedruckten Streifens.
• 3 ist eine Draufsicht eines kodierten graphischen Elements gemäß der Ausführungsform aus 1.
• 4 ist eine perspektivische Ansicht eines transparenten Medienblattes mit einem codierten Streifen gemäß der Ausführungsform aus 1.
• Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
• 1 zeigt einen Computerdrucker, in den ein Bogen bzw. Blatt eines Druckermediums 12 geladen wurde. Der Drucker weist einen Medienvortriebsmechanismus 14 auf, der den Bogen längs eines Papierweges vorschiebt, wobei die Bewegung des Blattes eine Zufuhrachse 16 definiert. Ein Druckkopfschlitten 20 bewegt sich längs einer Abtastachse 22 auf einem Führungsstab 24 hin und her und trägt eine Druckerpatrone 26, die Tintentropfen auf die Oberfläche des Mediums ausstößt. Die Abtastachse ist senkrecht zur Zufuhrachse orientiert. Der Drucker umfaßt einen auf dem Schlitten montierten optischen Sensor 30a bzw. einen festgelegten optischen Sensor 30b, der am Rahmen des Druckers montiert ist. Jeder der optischen Sensoren ist für ein Lesen herkömmlicher Strichcodes angeordnet.
• Ein am Schlitten montierter Sensor 30a weist entlang der Abtastache eine Feinauflösung zum Lesen von Zeichen des Strichcodes mit senkrecht zur Abtastachse orientierten Zeilen auf. Durch die Bewegung des Schlittens wird der Sensor über die Strichcodezeilen zum Lesen des Codes bewegt. Ein fester Sensor 30b ist in der Nähe des Randes des Medienweges angeordnet und überragt das Medium, um einen Strichcode entlang des Seitenrandes des Mediums zu lesen. Mit einer Feinauflösung entlang der Zufuhrachse liest der Sensor Strichcode-Zeichen mit Linien, die senkrecht zur Zufuhrachse orientiert sind, wenn sich das Medienblatt relativ zum Sensor bewegt.
• Unabhängig von der Position des Sensors kann es sich bei dem Sensor um jeden beliebigen, zum Lesen eines Strichcodes geeigneten Typ handeln, wie beispielsweise um einen Sensor mit dem ein kleiner Punkt beleuchtet bzw. detektiert wird, oder um einen solchen, mit dem eine dünne Linie parallel zu den Linien eines herkömmlichen Strichcodes beleuchtet bzw. detektiert wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform gewährleistet der Sensor eine Beleuchtung bzw. ein Abtasten zur Detektion von mit „unsichtbarer Druckfarbe" auf das Medium gedruckten Mustern, die in Reaktion auf ein Beleuchten mit einem roten Strahler im Infraroten fluoreszieren. Andere unsichtbare Druckfarben, wie auch sichtbare Druckfarben oder andere detektierbare Merkmale können ebenfalls verwendet werden.
• Während der Druckersensor eine andere alternative Konfiguration aufweisen kann, wird das Medienblatt 12 mit einem Muster 32 codiert, das von jeder Art von Sensor und unabhängig von der Orientierung des Blattes detektiert werden kann. Bei dem Muster handelt es sich um einen länglichen Streifen, der sich entlang der Länge der vorderen Kante des Blattes erstreckt. Bei alternativen Ausführungsformen kann das Muster auf einige oder alle Ränder des Blattes, auf eine oder beide Seiten desselben oder an ausgewählten Positionen am Rand des Blattes, wie beispielsweise an den Ecken gedruckt sein. Das Muster kann aus mehreren identischen Elementen gebildet sein, so daß dieselbe Information von einem an einem beliebigen Abschnitt des Blattes lesendem Sensor gelesen wird. Alternativ kann das Muster zur Unterscheidung der Seiten des Blattes oder zwischen dem vorderen und hinteren Rand zur Sicherstellung eines korrekten semi-manuellen Duplexdrucks unterschiedliche, auf verschiedene Abschnitte des Blattes gedruckte Muster umfassen.
• 2 zeigt Einzelheiten des auf den Rand eines Medienblattes bzw. einen Streifen 34 gedruckten Musters 32. Für Papiermedien wird das Muster direkt auf das Medium gedruckt. Bei transparenten Medien, wird das Muster auf einen am Rand der Folie befestigten Papierstreifen gedruckt. Das Muster umfaßt eine Wiederholung von eng voneinander beabstandeten Musterelementen bzw. Fliesen 36, die sich mit Trennelementen 37 abwechseln. Die Musterelemente grenzen aneinander an und sind längs einer geraden Linie parallel zum Rand des Blattes bzw. Streifens ausgerichtet. Die Fliesen 36 umfassen bidirektionale Strichcodes, wie im nachfol genden erläutert wird, während die Trennelemente 37 lediglich Strichcodelinien in vollständigen Reihen parallel zur Länge des Musters 32 in der Art eines herkömmlichen Strichcodes aufweisen.
• Dementsprechend kann ein am Schlitten montierter Scanner durch Detektieren der nichtbedruckten Spalten, die einem Abschnitt identischer Spalten folgen, den Anfang des Fliesencodemusters identifizieren. Beim dargestellten Beispiel beginnt der Ziegel- bzw. Fliesencode mit einer „1, 0"-Identifizierung am Anfang, wobei jedoch auch andere Muster verwendet werden können. Ein festgelegter Sensor liest die Trennfliesen 37 ebenso einfach, wie die bidirektionalen codierten Fliesen 36, so daß eine Ausrichtung des Musters 32 in Verhältnis zum Sensor nicht erforderlich ist.
• In 3 ist eine einzelne Fliese 36 gezeigt, die einen codierten Wert enthält, der in jeder orthogonalen Richtung abtastbar ist. Bei der veranschaulichten Ausführungsform handelt es sich bei der Fliese um eine zehn-auf-zehn-Matrix aus quadratischen Pixeln. Obwohl die Pixel aus Gründen der Klarheit mit Abständen dargestellt sind, grenzen sie vorzugsweise aneinander an. Jedes Pixel kann entweder für einen Wert „0" unbedruckt sein oder für einen Wert „1" bedruckt sein. Jede Reihe und Spalte weist entweder nur unbedruckte Pixel oder eine gemeinsame Folge von wählbar bedruckten und unbedruckten Pixeln auf, die dem codierten Wert entsprechen, der in diesem Fall „1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1" ist. Aufgrund dieses Erfordernisses bleibt eine Reihe oder Spalte vollständig unbedruckt, falls ihre ordinale Position einer „0" in der kodierten Folge entspricht. Der Codieralgorithmus kann auch als das Erfordernis ausgedrückt werden, daß ein Pixel nur dann bedruckt wird, falls sowohl seine ordinale Spalten- als auch Reihenposition einem Wert „1" in der kodierten Folge entspricht. Da die Reihen und Spalten den selben Kodierregeln unterworfen sind, ist das Muster bezüglich einer diagonalen Achse 40, die das Pixel (1, 1) mit dem Pixel (10, 10) verbindet, symmetrisch.
• Jede bedruckte Spalte wird als bedruckte Zeile bezeichnet und wird als solche mittels eines herkömmlichen Schlitzsensors gelesen, obwohl die Linie in eine Reihe von Liniensegmenten unterbrochen ist, von welchen einige einzelne Pixelpunkte sein können. Die unbedruckten Spalten und Reihen werden als unbedruckte Linien betrachtet. Das Musterelement bzw. die Fliese ist als eine Matrix mit Pixeln mit einem gleichmäßigen Zeichenabstand gezeigt, wobei die Linienbreiten bzw. Breiten der Liniensegmente ein ganzzeiliges Vielfaches des Zeichenabstands umfassen. Alternativ können die Breiten und Abstände innerhalb eines Bereichs de tektierbarer Werte variiert werden, um entsprechend der Art eines herkömmlichen Strichcodes mehr Information zu kodieren. Auf jeden Fall handelt es sich bei dem Musterelement um ein konzeptionelles Äquivalent zum Drucken zweier sich überlagernder identischer Strichcodemuster mit einem Versatz von 90° und wobei der gesamte Druck mit Ausnahme der Stellen, welche gemäß beider Muster bedruckt werden, entfernt wird. Ein weiteres konzeptionelles Äquivalent besteht darin, mit einer vollständig bedruckten Fliese zu beginnen und in jeder Richtung dort Streifen zu entfernen, wo Leerräume gewünscht sind. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Fliese so hergestellt werden, daß jedes Pixel bedruckt wird, falls entweder seine Reihe oder seine Spalte oder beide einen Wert von „1" aufweisen. Anstelle von Punkten und Strichen auf einem unbedruckten Feld, kann es sich bei dem Muster um einen vollständig bedruckten Block handeln, der durch nichtgedruckte Punkte und Striche perforiert wird. Diese Methode ist jedoch weniger wünschenswert, da eine durchschnittliche Fliese zu ungefähr 75% bedruckt wird, anstelle von zu 25% bedruckten Fliesen gemäß der veranschaulichten Ausführungsform.
• Bei alternativen Ausführungsformen kann jede Fliese auf unterschiedlichen Achsen mit einem unterschiedlichen Code bedruckt sein. Bei einer Ausführungsform kann dies dieselbe Papiergrößencodierung in jeder Richtung umfassen, jedoch mit einer unterschiedlichen Orientierungsmarke für den Druckercontroller zur Bestimmung, wie das Medium eingerichtet wurde. Die Fliesen müssen nicht quadratisch sein, sondern können rechteckig sein, wobei die Breiten der Linien und Freiräume proportional zueinander, jedoch nicht notwendigerweise gleich zueinander sind.
• In 4 handelt es sich bei dem Medium 12 um einen transparenten Film mit einem an einen Rand befestigten Streifen 34. Der Streifen ist kontinuierlich mit dem Muster 32 bedruckt und kann von einer kontinuierlich bedruckten Streifenrolle 42 mit einer geeigneten Länge abgezogen werden, um Streifen für mehrere Bögen bereitzustellen. Das offenbarte Muster ist für dieses Verfahren zur Vorbereitung von Medien gut geeignet, da eine Ausrichtung des Musters nicht erforderlich ist. Bei längeren Bändern treten voraussichtlich Änderungen der linearen Abmessungen auf, die sich über die Länge einer Rolle akkumulieren und ein präzises Schneiden und Ausrichten unmöglich machen. Ein Drucker, mit dem der Streifen über die Länge des Streifens abgetastet wird (wie beispielsweise bei einem Drucker mit festgelegtem Sensor) ist für die Position des Streifens vollkommen unempfindlich. Ein auf einem Schlitten montierter Scanner wird so lange weitermachen, bis er auf das erste oder irgendein vollständiges Muster element trifft. Ein sich durch ein unpräzises Scheiden oder eine Fehlausrichtung ergebendes unvollständiges Musterelement hat keine schädlichen Auswirkungen.
• Das Muster ist für jeden beliebigen Drucker mit einem Sensor der Schlitzbauart vorgesehen, mit dem ein Bereich detektiert werden kann, der vorzugsweise schmäler ist als die oder gleich der Breite eines Pixels und zumindest zwei Pixel lang ist, falls der Musteralgorithmus auf nicht mehr als einen darauffolgenden Wert „0" beschränkt ist, und länger ist, falls aufeinanderfolgende Nullen toleriert werden. Jedoch kann das Muster auch mit einem runden oder quadratischen Punkt abgetastet werden, der ausreichend größer ist als die breiteste mögliche Schwade unbedruckter Werte „0", so daß sichergestellt ist, daß ein in der Schwade zentrierter Punkt die benachbarten bedruckten Linien erfaßt, um ihre bedruckten und unbedruckten Liniensegmente zu bestimmen.
• Während die obige Erläuterung bezüglich bevorzugter und alternativer Ausführungsformen angegeben wurde, ist die Erfindung nicht als darauf beschränkt anzusehen. Beispielsweise wurde das Muster bezüglich bedruckter und unbedruckter Abschnitte erläutert, wobei diese Ausdrücke jedoch lediglich zur Darstellung verwendet werden. Jedes auswählbare, von einem Sensor detektierbare Merkmal kann verwendet werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird Druckfarbe mit einem unterschiedlichen Reflektionsgrad bzw. Emissionseigenschaften bevorzugt (wobei die schwarzen Abschnitte in den Darstellungen stärker emittierende fluoreszierende Farbe wiedergeben). Alternativen können eine Medientextur, Kontur, elektrische Ladung, magnetische Eigenschaften oder jeden anderen detektierbaren Wert umfassen. Bei jeder Ausführungsform kann zwischen einem einen Wert „1" wiedergebenden Merkmal und einem einen Wert „0" wiedergebenden Wert umgeschaltet werden, so daß es sich bei den „bedruckten" Flächen tatsächlich auch um blanke Medien handeln kann, während die als „unbedruckt" beschriebenen eine aufgebrachte Substanz oder eine sich von der Oberfläche des Mediums unterscheidende Eigenschaft aufweisen können.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Druckmedienblattes (12), umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Blattes; Erzeugen eines codierten Musters (32) längs eines Randabschnitts des Blattes; wobei das codierte Muster ein Grafikelement (36) mit einer Anordnung alternierender linearer nicht bedruckter und bedruckter Abschnitte umfaßt, wobei jeder der bedruckten und nicht bedruckten Abschnitte eine aus einem Breitenbereich ausgewählte Breite umfaßt; die bedruckten und nicht bedruckten Abschnitte jedes Graphikelementes in einer parallelen Anordnung orientiert sind und jeder bedruckte und nicht bedruckte Abschnitt senkrecht zur Länge des länglichen Oberflächenrandabschnitts des Blattes orientiert ist; dadurch gekennzeichnet, daß jeder der bedruckten Abschnitte einen länglichen Balken umfaßt, der eine Reihe von alternierenden bedruckten und nicht bedruckten Segmenten umfaßt; und jedes der bedruckten und nicht bedruckten Segmente eine aus einem Längenbereich ausgewählte Länge aufweist.
2. Verfahren zur Herstellung eines Druckmedienblattes nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen des graphisch codierten Musters ein Drucken einer kontinuierlichen Folge der Graphikelemente auf einem länglichen Streifen (34) mit einer Länge, die zumindest ein Mehrfaches der Länge des Randabschnitts des Blattes beträgt, und ein Aufbringen eines Segments des Streifens auf das Blatt umfaßt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Druckmedienblattes nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes Graphikelement zu einer zu den bedruckten Abschnitten und dem Oberflächenrandabschnitt diagonalen Symmetrieachse (40) symmetrisch ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Druckmedienblattes (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Folge von Breiten der bedruckten und unbedruckten Abschnitte einer Folge von Längen der bedruckten und unbedruckten Segmente entspricht.
5. Bidirektional scanbares Strichcodemuster (36), umfassend: eine parallele Anordnung alternierender länglicher erster und zweiter Abschnitte; wobei jeder der ersten Abschnitte eine erste optische Eigenschaft und jeder der zweiten Abschnitte eine davon verschiedene zweite optische Eigenschaft aufweist; jeder der ersten und zweiten Abschnitte eine jeweilige aus einem Breitenbereich gewählte Breite umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten Abschnitte einen länglichen Balken mit einer gemeinsamen Folge alternierender erster und zweiter Segmente umfaßt; wobei jedes erste Segment die erste optische Eigenschaft und jedes zweite Segment die zweite optische Eigenschaft aufweist; jedes erste und jedes zweite Segment eine ausgewählte Länge umfaßt; die Länge jedes ersten Segments in der Folge gleich der Breite eines entsprechenden ersten Abschnitts an einem entsprechenden Ort in der Anordnung ist; und die Länge jedes zweiten Segments in der Folge gleich der Breite eines entsprechenden zweiten Abschnitts an einem entsprechenden Ort in der Anordnung ist.
6. Muster nach Anspruch 5, wobei das Muster symmetrisch zur diagonalen Achse (40) ist.
7. Muster nach Anspruch 5 oder 6, wobei die optische Eigenschaft Fluoreszenz ist.
8. Muster nach einem der Ansprüche 5 bis 7, welches ein Substrat (34) umfaßt und wobei die ersten Segmente der ersten Abschnitte bedruckte Abschnitte des Substrats und die zweiten Abschnitte und zweiten Segmente unbedruckte Abschnitte des Substrats umfassen.
9. Muster nach einem der Ansprüche 5 bis 8, umfassend mehrere Ausprägungen (36) des längs eines Randes des Substrats (34) gedruckten Musters.
10. Muster nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Substrat ein länglicher Streifen (34) ist und wobei mehrere Ausprägungen des Musters längs des Streifens gedruckt sind.