DE2142814A1

DE2142814A1 - Dokument mit chemisch entwickelbaren präzis begrenzten alphanumerischen Zeichen

Info

Publication number: DE2142814A1
Application number: DE19712142814
Authority: DE
Inventors: Donald William Princeton Junction; Kotla John Jeseph Cranbury; Parker Arden Allan Highstown N.J. Carlsen (V.St.A.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-08-31
Filing date: 1971-08-26
Publication date: 1972-03-09
Also published as: JPS536819B1; FR2101511A5; CA946069A; GB1323405A; US3676646A

Description

DR. LUISEWESSELY

PATENTANWALT £ !ΗΛΟ I

TELEGRAMME! WESPATENT STSCHECKi MÜNCHEN KI BANKHAUS H. AUFHÄUSER 37950«

POSTSCHECK. MÜNCHEN 1015»« β MÜNCHEN 19 _ · _ afflt MONTENSTRASSE 9/1 £ Q₁ "^U"' ·³'¹

TELEFON: (0S11) 17320a

Docket PR 970 003

International Business Machines Corporation, Arraonk, IT.Y. / USA

Dokument mit chemisch entwickerbaren präzis begrenzten alphanumerischen Zeichen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein handschriftlich markierbares Dokumentenblatt, das in einem optischen alphanumerischen Zeichenlesegerät verarbeitet werden kann, sowie ein Verfahren zur Erzeugung gewünschter alphanumerischer Zeichen auf einem solchen Dokument, die scharf begrenzt sind und eine Farbe, Intensität und Konsistenz aufweisen, wie sie für die Erkennung in einem optischen alphanumerischen Zeichenlesegerät erforderlich sind.

Infolge der Abweichungen in Handschriften, ist es ausserordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich, sicherzustellen, dass handgeschriebene Daten ausreichend gleichmässig im Format, scharf in der Begrenzung und genau in ihrer Lage für ein zuverlässiges Lesen durch ein Lesegerät sind, die Zeichen durch Integration und Interpretation der Intensität der Schwärzung in einer Anzahl von optisch abgetasteten Bereichen identifiziert. Bs wurden Versuche unternommen, gewissen Begrenzungen vorzu-

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sehen, so dass ein Dokument leicht in gewissen Bereichen, jedoch nicht in anderen handschriftlich markiert werden kann, um ein handschriftlich markiert)ares Dokumentenblatt zu schaffen, das in einem optischen alphanumerischen Zeichenlesegerät ohne Erfordernis eines Tastaturlochens oder anderer vorbereitender Arbeitsgänge maschinell verarbeitet werden kann.

Ein Beispiel eines solchen Versuchs ist Gegenstand der US-Patentschrift 2 963 220, in der vorgeschlagen wird, eine Unterlage mit einer Anzahl von identischen rechteckigen 8-förmigen Schreibspuren zu versehen, die von speziell beschichteten Bereichen umgeben sind, um das Haften von Markierungsfarbe oder Bleistiftmarkierungen an allen Stellen, mit Ausnahme dieser Schreibspuren zu vermindern. Obgleich die aus dieser Patentschrift bekannten Ausführungsformen die Haftung einer Markierung ausserhalb der Schreibspuren herabsetzen, so verhindern sie doch eine solche Markierung nicht. Jegliche Bleistiftspur oder Tinte, die unabsichtlich auf den gelackten oder anderweitig überzogenen Bereich aufgebracht wird, kann in die Spur hineingeschmiert oder leicht abgerieben werden und in unerwünschter Weise die Förderwalzen oder andere Teile der Maschine verunreinigen. Um diese Möglichkeiten auf ein Minimum herabzusetzen, wird in dieser Patentschrift vorgeschlagen, dass der Schreiber die Zeichen zeichnet, statt sie fliessend zu schreiben. Dies bedeutet wohl, dass die Spur, in der die Markierung angebracht wird, breiter ist als die Strichbreite des Schreibgeräts, wodurch es erforderlich ist, dass der Schreiber das Schreibgerät mehrmals über die gleiche Spur führt, um sie völlig auszufüllen. Dies bedeutet einen zusätzlichen Zeitaufwand und erfordert grosse Sorgfalt. Ausserdem kann die Intensität des gezeichneten Zeichens beträchtlich variieren, je nach der Anzahl der Striche und dem auf das Schreibgerät ausgeübten Druck. Reliefförmige oder durch Prägen gebildete Schreibspuren, die ebenfalls vorgeschlagen wurden, können auch Probleme beim Sortieren und Übertragen sowie beim Löschen eines fehlerhaften Zeichens mit sich bringen.

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Ein weiterer Versuch auf diesem GeMet ist in der US-Patentschrift 3 485 168 beschrieben, in der vorgeschlagen wird, einige dieser Nachteile dadurch auszuschalten, dass ein gedrucktes begrenztes Zeicheninuster vorgesehen ist, das in ausgewählten Bereichen durch eine mit einem Schreibgerät aufgebrachte Entwicklungslösung chemisch entwickelt v/ird, um ein gewünschtes Zeichen aus einer Anzahl von Zeichen zu bilden, das mittels eines optischen Zeichenlesegeräts erkennbar ist. Dieses Verfahren umfasst das Drucken sichtbarer Farbgrenzlinien auf ein Blatt, um eine Reihe rechteckiger Bereiche zu begrenzen, dann anschliessend das Drucken eines unsichtbaren Farbmusters innerhalb dieser Bereiche mit sichtbaren Grenzlinien mit einem farblosen Reagens, das durch Reaktion mit der vom Schreiber aufgebrachten Entwicklungslösung ein vom Menschen und der Maschine lesbares Zeichen bildet.

Mehrere Probleme sind mit diesem Versuch verbunden. Zunächst ist es schwierig, eine genaue Registerlage während der aufeinanderfolgenden Druckstufen zu erhalten, um sicherzustellen, dass das Reagens genau innerhalb der Grenzlinien der zuvor gedruckten sichtbaren Randlinien des begrenzten Zeichens aufgebracht wird. Ein Registerfehler kann die zuverlässige Lesbarkeit mittels eines Lesegerätes beeinträchtigen. Ausserdem ist die Herstellung in zv/ei getrennten Druckstufen kostspielig. Ferner hat das beschriebene Begrenzungsmuster behandelte rechteckige Bereiche, die benachbarte behandelte rechteckige Bereiche berühren, was zu unerwünschten Ausfaserungen oder Tics in dem entwickelten Bild führt. In der Praxis erzeugt beispielsweise das Aufbringen von Entwicklungslösung, wie in Fig. 2 A der Patentschrift geneigt, nicht das scharf begrenzte Zeichen, das in Fig. 2 B dargestellt ist. Durch die drei horizontalen Striche wird vielmehr unabsichtlich etwas Entwicklungslösung auf die angrenzenden Teile der beiden linken senkrechten behandelten Bereiche aufgebracht, was Tics erzeugt, die der teilweisen Entwicklung eines Bereichs entsprechen, wie es in Fig. 3 B dieser Patentschrift gezeigt ist. Die Musterkonfiguration, die in dieser Patentschrift beschrieben ist, ist daher für eine mit der Hand

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aufge"brachte Entwicklungslösung praktisch nicht verwendbar, da die volle Entwicklung der ausgewählten Bereiche ohne teilweise Entwicklung angrenzender Bereiche, wenn überhaupt, nur durch grösste Sorgfalt des Schreibers erzielt werden kann, was eine Verminderung der Arbeitsleistung zur Folge hat.

Schliesslich hat sich aus den im nachfolgenden erläuterten Gründen die Kombination der "Farbe" und der Entwicklungslösungen, wie sie in dieser Patentschrift zum Bedrucken und anschliessenden Entwickeln der umrandeten Bereiche beschrieben sind, als unzureichend zur Verwendung in einem optischen Zei- W chenlesegerät erwiesen, das im Infrarotbereich arbeitet, in welchem diese begrenzten Muster verwendet würden.

Es gibt zwei verschiedene Typen von optischen alphanumerischen Zeichenlesegeräten:

a) im sichtbaren Bereich arbeitende Lesegeräte, die innerhalb eines bestimmten Bands (beispielsweise etwa 450 bis 550 mu) innerhalb des sichtbaren Bereichs arbeiten und bei denen Kurvenfolger und Kathodenstrahlröhren zum Erkennen und Lesen von frei handgeschriebenen Zeichen verwendet werden; und

b) im Infraroten arbeitende Lesegeräte, die innerhalb eines be- ^ stimmten Bandes (beispielsweise etwa 850 bis 950 mu) im Infra-" rotbereich lesen und bei denen keine so kostspieligen Einrichtungen verwendet werden, sondern Abtasttechniken angewendet werden, die scharfe Zeichenbegrenzungen erfordern, wie sie durch die selektiv entwickelbaren Begrenzungsmuster erzielt v/erden sollten.

In der US-Patentschrift 3 485 168 wird ausgeführt, dass eine"^unsichtbare Farbverbindung, die besonders brauchbar zur Bildung solcher Muster ist, in der US-Patentschrift 3 438 927 beschrieben ist. Bei Versuchen wurde gefunden, dass die in dieser Patentschrift beschriebene "Farbe" zu fluid ist, um mit üblichen Druckvorrichtungen (d.h. Nassoffset, Trockenoffset und Gravur) druckbar zu sein. Wenn die in dieser Patentschrift bescnriebene

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Parte auf 0,18 mm (0,007 inch) dicken Karton und auf Papier
aufgebracht und mit der ebenfalls in dieser Patentschrift beschriebenen Entwicklungslösung entwickelt wurde, so wurde der Karton und das Papier mit der "Farbe" in einem solchen Ausmass imprägniert, dass der auf der Rückseite aufgebrachte Entwickler ein gefärbtes Bild ergibt. Die tatsächlich erhaltenen entwickelten Bilder waren auch nicht dunkel genug, um im Infrarotbereich lesbar zu sein, da sie eine relative Reflexion zu dem Untergrund von 50 bis 70 $, bestimmt mit einem Spektrophotometer für ein Reflexionsmessverfahren., ergaben, während das Maximum etwa 4-0 $> sein sollte und 30 $ oder weniger bevorzugt sind. Ausserdem drang die Entwicklungslösung durch den Karton und das Papier hindurch und färbte die Rückseite 'ebenso wie die Vorderseite des Kartons.

Aus diesen und anderen Gründen sind die bekannten Dokumentblätter und Markierungstechniken, wie sie in diesen Patentschriften beschrieben werden, in der Praxis nicht verwendbar.

Es wurde nun gefunden, dass die oben beschriebenen Probleme
durch die Schaffung eines Dokumentblattes behoben werden können, das eine Anzahl identischer Begrenzungsmuster einer neuen Tics' verhindernden Konfiguration aufweist, die in einem einzigen Druckarbeitsgang auf eine unbehandelte Unterlage mit einer verbesserten Farbe der nachfolgend beschriebenen Art gedruckt werden, die für das menschliche Auge sichtbar, jedoch maschinell nicht lesbar ist, bis sie chemisch entwickelt ist. Die Daten werden auf diesem Dokument erzeugt, indem ausgewählte Bereiche des eingefärbten Symbols mittels eines Schreibstifts entwickelt werden, der eine verbesserte Entwicklungslösung der im nachfolgenden beschriebenen Art enthält, die
genaue maschinell lesbare alphanumerische Zeichen ergibt, die eine Farbe und eine Gleichmässigkeit bezüglich Intensität und Anordnung aufweisen, die sicherstellen, dass sie zuverlässig mit einem optischen alphanumerischen Zeichenlesegerät gelesen werden können.

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Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein in optischen alphanumerischen Zeichenlesegeräten verarbeitbares Dokumentenblatt, das eine Anzahl von identischen begrenzten Zeichenmustern aufweist, die auf eine unbehandelte Unterlage mit einer verbesserten Moisture-setting-ink oder lithographischen Farbe gedruckt sind, die für das menschliche Auge sichtbar ist und als Handschrift führung für den Schreiber dient, jedoch maschinell nicht lesbar ist, bis ausgewählte Teile des Musters durch eine Entwicklungslösung entwickelt sind, die mittels eines Schreibstifts aufgebracht wird, um eines von einer Anzahl von alphanumerischen Zeichen einer mit einem Lesegerät lesbaren Intensität zu erzeugen. Die diskontinuierliche Musterkonfiguration gewährleistet scharf definierte unterscheidbare maschinell lesbare Zeichen ohne unerwünschte ausgefaserte Kanten oder Tics. Der hochgradig reflektive Entwickler ergibt kein maschinell feststellbares Bild, wenn er versehentlich auf ungefärbte Bereiche der Unterlage aufgebracht wird.

Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Dokumentenblatt, das eine Anzahl von identischen farbbedruckten Führungssymbolen aufweist, wobei ein Saiz alphanumerischer Zeichen dargestellt ist;

Fig, 2 und 3 Draufsichten auf ein vergrössertes gedrucktes Muster der,Fig. 1 und eine abgeänderte Ausführungsform, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein gedrucktes Muster in vergrössertem Maßstab, das unerwünschte Tics an den Schnittstellen, der das Muster definierenden Linien ergibt, wobei diese Tics im wesentlichen durch Verwendung der Konfigurationen der Fig. 2 und 3 verhindert werden können.

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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, bestellt das erfindungsgemässe Dokumentenblatt aus einer Unterlage 10 aus Karton, Papier, Polyester oder einem anderen Material, auf welcher eine Anzahl von Reihen von identischen Mustern 11 in einer einzigen Druckstufe mit einer verbesserten Farbe, die im folgenden noch beschrieben wird, aufgedruckt ist, die für das menschliche Auge sichtbar ist, jedoch nicht für ein optisches alphanumerisches Zeichenlesegerät, in welchem die Zeichen durch optische Abtasttechniken festgestellt werden. Wie gezeigt, hat jedes Muster 11 die Form eines Quadrats, das in vier Unterquadrate gleicher Grosse unterteilt ist, vorzugsweise durch eine Reihe von Punkten 12 und Strichen 13» die so kombiniert sind, dass gebrochene Linien gleicher Breite gebildet werden, wie es am besten in Fig. 2 gezeigt ist. Dieses begrenzte Zeichenmuster aus unterbrochenen Linien dient als Führung für einen Schreiber, um darüber mit einem nicht dargestellten Schreibstift zu fahren, der eine verbesserte Entwicklungslösung, die im folgenden noch beschrieben wird, enthält, die auswählbare Teile des Musters chemisch entwickelt, um irgendein gewünschtes alphanumerisches Zeichen der in Fig. 1 gezeigten Art zu erzeugen.

Die chemische Reaktion der Entwicklungslösung mit dem gefärbten Begrenzungszeichenmuster ergibt ein genau definiertes und örtlich genau angeordnetes Zeichen von einer Farbe und Intensität und Konsistenz, die leicht durch optische Lesegeräte lesbar ist und auch klar von dem vorgedruckten Muster unterscheidbar ist, so dass der Schreiber leicht das Zeichen, das er geschrieben hat, sehen kann. Die Strichbreite der Schreibspitze ist zumindest gleich, jedoch vorzugsweise etwas grosser als die Breite der jeweiligen unterbrochenen Linien, die durch die Punkte 12 und Striche 13 gebildet sind, um sicherzustellen, dass eine Linie voller Breite mit einem einzigen Strich des Schreibstifts entwickelt wird. Die im folgenden noch beschriebene Entwicklungslösung ergibt kein maschinell erkennbares Bild, wenn sie auf unbedruckte Bereiche der Unterlage aufgebracht wird. Dies Er- · fordernis ist jedoch nicht wesentlich, wenn das Dokumentenblatt in einem optischen Zeichenlesegerät verwendet werden soll, das

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Blenden oder Masken aufweist oder anderweitig eingerichtet ist, um nur Bilder festzustellen, die durch Linien des gefärbten Begrenzungsmusters gebildet sind.

Die zum Druck des Musters gewählte Farbe ist vorzugsweise eine Farbe, die ein Phenol enthält, dessen Reaktionsprodukt mit Ei-" sensalzen schwarz ist, sowie eine Verbindung, die bei Kombination mit dem Phenol in der erforderlichen Menge eine Farbe liefert, die im wesentlichen neutral ist, um zu bewirken, dass nach Anwendung einer Eritwicklungslösung, die ein Eisensalz, ge- ^;löst in einem polaren Lösungsmittel, in Anwesenheit von HaIo- ψ genid- und Acetationen enthält, zumindest zwei protonische Wasserstoffionen aus dem Phenol entfernt und hochgradig reaktive Phenylationen erzeugt werden. Moisture-setting inks und lithographische Farben, die dieser Definition entsprechen, erzeugen sofort bei der Entwicklung mit der vorgenannten Entwicklungslösung infolge der reaktionsbeschleunigenden Wirkung der Acetationen für Menschen und Maschinen lesbare Zeichen.

In Moisture-setting inks, deren Harzgehalt eine verhältnismässig hohe Säurezahl (in der Grössenordnung von etwa 250 bis 350) aufweist, ist die vorgenannte Verbindung vorzugsweise ein Amin, dessen 1$ige Lösung in Wasser einen pH-Wert von zumindest 9 erk .geben würde. Die Menge an Amin sollte nicht höher sein als es ~" einem Gewichtsverhältnis von Phenol zu Amin von 2:1 entspricht und kann so gering sein, dass das Verhältnis von Phenol zu Amin 5:1 beträgt.

In lithographischen Farben haben die Harze von Natur aus eine niedrige Säurezahl (in der Grössenordnung von etwa 10 bis 25) und verändern die im wesentlichen neutrale Natur der Fm*^«=» nicht merklich. Es wurde gefunden, dass ein Amin unnötig ist, da das Harz bei Kombination mit dem Phenol in den hier angegebenen Mengen als die obengenannte Verbindung dient, da es eine Farbe ergibt, die im wesentlichen neutral ist und somit die protonischen Wasserstoffionen für die Reaktion verfügbar macht..

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Moisture-setting inks werden im allgemeinen auf Karton aufgebracht, während lithographische Farben im allgemeinen zum Bedrucken von Papier verwendet werden. Im folgenden werden spezielle Beispiele für Rezepturen für eine Moisture-setting ink und eine lithographische Farbe angegeben, die erfolgreich aufgedruckt und entwickelt wurden:

Beispiel 1 Moisture-setting Ink Gewichts-$ Material

1,0 Bonadur-Rotpigment 20-6440 der American

Cyanamid (Kupplungsprodukt von 6-Amino-4-chlor-m-toluolsulfonsäure mit 3-Hydroxy-2-naphthoesäure)

35,0 Tenox PG der Eastman Chemical Co. (Propyl-

gallat)

8,0 Tetradecylamin oder Stearylamin

43,0 60 "/α FCD-16 in Träthylenglykol

3,0 Talolin der Tiona Oil Co (Schmierfett)

3,0 Aluminiumoxydhydrat

5,0 Diäthylenglykol

2,0 Atpet-100 der Atlas Chemical Co. (Sorbitan-

partialfettsäureester)

Id ist ein modifiziertes Kondensatharz von Maleinsäure der France, Campbell & Darling Co., das in Triäthylenglykol gelöst ist und von der Superior Varnish Co. in den Handel gebracht wird. Das FCD-16-Harz wird in der Firmenschrift des Herstellers als ein Harz beschrieben, das eine Säurezahl von 290 bis 320, einen Schmelzpunkt, bestimmt nach der Quecksilbermethode, von 157 bis 163⁰C und ein spezifisches Gewicht von 1,10 besitzt, in &lykolen löslich und in Aliphaten unlöslich ist und eine schlechte Verträglichkeit für Terpentinölersatz besitzt. Das

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"besondere Pigment sollte nach der Wellenlänge der optischen Abtasteinrichtung, in der das Dokument gelesen werden soll, gewählt werden. In dem obigen Beispiel wird Bonadur-Rotpigment für ein Dokument, das in einer Infrarot-Abtasteinrichtung verwendet werden soll, verwendet.

Beispiel 2

Lithographische Farbe Gewichts-^ Material

55,0 100-S Lack der Lawter Chemical Co.

fc 2,0 Alvco 404 Glanzlack der Lawter Chemical Co.

40,0 Tenox PG der Eastman Chemical Co.,

(Propylgallat)

3,0 Bonadur-Rotpigment 20-6440 (vgl. die obige

Anmerkung)

100,0

Die beiden Lacke ergeben Harze mit niedriger Säurezahl, die als die Verbindung dienen, die die erforderliche Neutralität ergeben, um zumindest zwei protonische Wasserstoffionen für die Reaktion verfügbar zu machen, wie eingehender oben beschrieben wurde.

Es wurde in Versuchen festgestellt, dass die folgenden phenolischen Verbindungen ebenfalls mit Eisenverbindungen unter Bildung einer schwarzen Farbe reagieren und in der gleichen Gewichtsmenge anstelle des Propylgallats in Beispiel" 1 oder 2 verwendet werden können:

(a) Trihydroxybutyrophenon (THBP der Eastman Chemical Co.);

(b) Natriumsalicylat in Kombination mit 2,3-Dihydroxynaphthalin-6-sulfonsäure, Natriumsalz;

(c) 8-Hydroxychinolin;

(d) 2,4-Dihydroxybenzophenon.

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Im folgenden wird ein Beispiel für eine Rezeptur einer Entwicklungslösung angegeben, die mit Erfolg zur Entwicklung der Farben der Beispiele 1 und 2 unter Bildung maschinell lesbarer Zeichen der gewünschten Farbkonsistenz, Intensität, Breite und lage verwendet wurde.

Beispiel 5

	Rezeptur eines organischen Entwicklers
Gewicht s-9	^fo Material
20,0	Ferrichlorid-hexahydrat
20,0	1-Butanol
36,0	Diäthylenglykol
20,0	Tetraäthylenglykol
4,0	Ammoniumacetat

100,0

Diese Rezeptur ergibt ein rasch entwickeltes dichtes Zeichen und ist nicht korrosiv für die Metallteile der Vorrichtung, mit denen dieser Entwickler während der Verarbeitung in Kontakt kommen kann. Dieser Entwickler ergibt jedoch eine hellgelbe Parbe, die maschinell nicht feststellbar ist, wenn er auf irgendeinen unbedruckten Bereich der Unterlage aufgebracht wird. Die Wirkung des Ammoniumacetats ist zwar nicht völlig geklärt, doch wird angenommen, dass es als ein reaktionsbeschleunigender Katalysator wirkt. Das Gewichtsverhältnis von Reagens (Ferrichlorid-hexahydrat) zu Ammoniumacetat sollte etwa 5:1 als Maximum für das Ammoniumacetat und 10:1 als Minimum für das Ammoniumacetat betragen.

Es sei bemerkt, dass diese Farben und die Entwicklungslösung für diese auf unbehandelte Unterlagen angewendet v/erden können, das heisst, dass sie keinerlei spezielle Untergrundbeschichtung oder Zubereitung der Unterlage zur Erzielung der oben beschriebenen Reaktionen erfordern. Da nur diejenigen Bereiche der Symbole, die entwickelbar sein sollen, mit der Farbzusammensetzung bedruckt sind, werden Registrierungsprobleme ausge-

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schal-fcet, und die Herstellungskosten sind erheblich vermindert. Es ist nicht erforderlich, die Bereiche, in denen maschinell lesbare Bilder nicht erwünscht sind, zu beschichten, zu lacken oder zu wachsen, und das Begrenzungsmuster wird mit einer Parbe gedruckt, die für das menschliche Auge sichtbar ist (statt mit einer unsichtbaren Farbe, die in einer vorbestimmten Umrahmung gedruckt wird). Die Intensität des Bildes ist im wesentlichen gleichförmig, da sie von. dem Schreibdruck oder der Anzahl von Schreibwiederholungen mit einem Schreibstift oder Bleistift auf die Schreibspur, unabhängig ist.

Wenn der Schreiber sich irrt und versehentlich einen ungewünschten Bereich des Symbols entwickelt, so kann dieser Bereich für das Lesegerät durch Anwendung einer Korrektur- oder löschflüssigkeit, die eine Lösung von Phosphorsäure in Wasser enthält, unlesbar gemacht werden. Im folgenden wird ein Beispiel einer bevorzugten speziellen Rezeptur für eine Korrekturflüssigkeit angegeben, die mit Erfolg verwendet wurde, um entwickelte Zeichen oder Teile hiervon für das Lesegerät nicht lesbar zu machen:

Beispiel 4

Korrekturflüssigkeit Gewichts-^ Material

10,0 85$ige Phosphorsäure in Wasser . 80,0 Wasser
9,0 Solox der United States Industrial Chemicals

Inc. (denaturierter Alkohol) 1,0 Triton-X-100 der Rohm & Haas Oo. (Octylphenoxypolyäthoxyäthanol)

100,0

Die hier beschriebenen Farben,die Entwiοklungslösung und die Kor rekturflüssigkeit sind alle nicht toxisch. Proben der ursprünglich gefärbten Symbole und der unterscheidbaren chemisch daraus entwickelten Zeichen wurden in einem Fadeometer bei 49⁰C (120⁰P),

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50 # relativer Feuchtigkeit während 24 Stunden geprüft. Die unentwickelten Symbole behielten ihre Reaktivität beim Inkontakt-"bringen mit der Entwicklungslösung bei, und die entwickelten Zeichen bleichten nicht aus, -

Unerwünschte Tics oder Ausbreitungen 14 der in Pig. 4 gezeigten Art werden durch Verwendung der in den Pig. 2 und 3 gezeigten Muster vermieden. Bei dem in Pig. 2 gezeigten Muster sind die Punkte 12 an allen Ecken der jeweiligen Unterquadrate aufgedruckt, und Striche 13 sind zwischen den Punkten in der erforderlichen Weise aufgedruckt, um ein Quadrat zu ergeben, das in vier gleiche Unterquadrate durch in geringem Abstand voneinander angeordnete Punkte und Striche unterteilt ist, wobei diese alle für das menschliche Auge sichtbar sind. Der Zwischenraum zwischen allen Punkten und den benachbarten Strichen ist identisch, wobei unbedruckte Zwischenräume in dem auf die Unterlage aufgedruckten Muster belassen werden. Die Länge der Zwischenräume ist kritisch und wird durch Bestimmung des maximalen Abstands bestimmt, durch den die Punkte und Striche getrennt werden können, ohne dass Unterbrechungen oder Diskontinuitäten in dem entwickelten Bild sichtbar sind.

In dem in Pig. 3 in starker Vergrösserung gezeigten abgeänderten Symbol 11* sind das Quadrat und seine vier identischen Unterquadrate durch ein Halbtonkontaktraster markiert, das eine Anzahl feiner, dicht benachbarter Punkte 12' aufweist, die nach Entwicklung dem Auge und dem Lesegerät als kontinuierliche Linien ohne Diskontinuitäten erscheinen. Die Punkte 12' müssen in ausreichender Anzahl und G-rösse vorhanden sein, um ein Bild einer Intensität und Dichte zu ergeben, das optisch abgetastet werden kann.

Versuche haben gezeigt, dass die Farben, die Entwicklungslösung und die Korrekturlösung, die hier beschrieben wurden, die gewünschten Ergebnisse liefern.

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Die Reflexion wurde mittels eines DK-2-Spektrophotometers der ' Beckman Instruments, Inc. gemessen, um Diagramme der prozentu- ^! alen Reflexion als Funktion der Wellenlänge in m\x aufzunehmen. ; Alle Messungen der Reflexionsprozentsätze erfolgten relativ zu

der unbehandelten Unterlage, das heisst, der Karton oder das : Papier ohne Farbe oder Entwickler stellte den 100 % Reflexi- ^: onswert dar. Das Spektrophotometer ist anerkannt für eine Genauigkeit innerhalb + 2 $>.

Bei Aufbringung der Entwioklungslösung von Beispiel 3 auf unbehandelte, das heisst ungefärbte Bereiche eines etwa 0,18 mm

ψ (0,007 inch) dicken Kartons oder eines 20 pound Postpapiers ergab sich eine gemessene Reflexion von im wesentlichen 95 f° über das gewählte Wellenlängenband von 850 bis 950 nyu des Infrarotbereichs. Dies gewährleistet, dass ein Lesegerät, da zum Lesen innerhalb dieses Bandes eingerichtet ist, einen ungefärbten Bereich, wenn er versehentlich mit Entwicklungslösung verschmiert oder bestrichen ist, nicht irrtümlich liest. Diese Entwicklungslösung ergibt, wenn sie auf mit den hier beschriebenen Farben bedruckte Karton- und Papierbereiche aufgebracht wird, Zeichen mit einer Reflexion, die gemäss der Messung von einem Maximalwert von 41 % bis herab zu 26 $ über das ganze gewählte Band (850 bis 950 τψ.) des Infrarotbereichs variiert,

fc wodurch gewährleistet ist, dass die entwickelten Bereiche des : Zeichens sowohl für den Menschen lesbar als auch zuverlässig durch das lesegerät feststellbar sind. Da keine Bilder innerhalb eines breiten Reflexionsbereichs (das heisst im wesentlichen von 95 "bis 41 $) auftreten, kann das optische Zeichenlesegerät, das für eine Ablesung innerhalb dieses Bands ausgelegt ist, erwünschterweise eine verhältnismässig billige Zeichenerkennungseinrichtung aufweisen, da es nicht zwischen einer "Aufnahme"- oder "Hichtaufnähme"-Intensität in dem Reflexionsbereich von 95 — 41 5^ unterscheiden muss. Die nicht maschinell lesbaren Bereiche haben eine fast perfekte Reflexion von zumindest 95 $, und die Bereiche, die maschinell gelesen werden sollen, sind intensiv genug, um eine Reflexion von nicht mehr ala 41 $> zu ergeben.

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Die angegebenen erfindungsgeiiiässen Farben und Entwicklungslösungen wurden speziell zur Verwendung mit optischen Zeichenlesegeräten entwickelt, die für ein Ablesen im 850 bis 950 mju Wellenlängenband des Infrarotbereichs ausgelegt sind,.doch sei bemerkt, dass sie zufriedenstellend auch in anderen ausgewählten Bändern innerhalb von 700 bis- 950 mu des Infrarotbereichs wirksam sind. Versuche haben gezeigt, dass die Reflexion des entwickelten Bilds bei Anwendung der Entwicklungslösung gemäss Beispiel 3 auf unbehandelte Bereiche von Karton und Papier etwa 94 $> in dem Bereich von 700 bis 850 τψ. beträgt (sehr geringer Abfall), während nach Aufbringen auf behandelte Bereiche (d.h. über die Farbe) die Reflexion beträchtlich abfällt und so in gewünschter Weise ein gleichförmiges dunkleres entwickeltes Bild erhalten wird. Insbesondere ergab der Entwickler von Beispiel 3 bei Anwendung auf die Moisture-setting ink von Beispiel 1 eine Reflexion, deren Messung einen Wert von nur 16 9^ bei 700 mju und einen Anstieg auf 26 $ bei 850 up ergab. Wurde dieser Entwickler auf die lithographische Farbe von Beispiel 2 angewendet, so ergab sich ein gemessener Reflexionswert von nur 21 fo bei 700 χψ. mit einem Anstieg auf 31 fo bei 850 ταμ. Dies ergibt in wünschenswerter Weise eine noch grössere Breite zwischen der Reflexion des auf unbedruckte Bereiche aufgebrachten Entwicklers im Vergleich zu bedruckten Bereichen und gewährleistet, dass nur entwickelte Teile der gefärbten Begrenzung als gültige Zeichen gelesen werden.

Es sei bemerkt, dass andere Begrenzungskonfigurationen und andere handelsübliche Lösungsmittel und Reagentien anstelle der speziell in den vorstehenden Beispielen genannten verwendet werden können, ohne aus dem Bereich der Erfindung zu gelangen.

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Claims

2H28H Patentansprüche

1. Dokument, gekennzeichnet durch

eine Unterlage, die mit einer Anzahl identischer Symbole

in einer Farbe bedruckt ist, die für das menschliche Auge

sichtbar, jedoch durch ein optisches Zeichenlesegerät nicht erkennbar ist, wobei"

jedes dieser Symbole ein Begrenzungsmuster darstellt, das in auswählbaren Abschnitten durch eine vom Schreiber aufzubringende Entwicklungslösung chemisch entwickelt werden kann,

derjenige Abschnitt des gefärbten Musters, der mit der Lösung in Berührung kommt, chemisch reagiert, um eines einer Anzahl von möglichen handschriftlichen, vom Menschen lesbaren, nichtverschmierten, maschinell lesbaren Zeichen mit einer genau definierten maschinell feststellbaren- Konfiguration zu erzeugen, die den scharfen Linien des aufgedruckten Begrenzungsmusters in den Bereichen, in denen eine Entwicklung durch die Lösung stattfindet, entspricht, und diese Lösung bei Anwendung auf irgendwelche Teile der Unterlage, die nicht mit der Farbe bedruckt sind, unwirksam zur Bildung von Zeichen einer maschinell lesbaren Farbe und Intensität ist, und

jedes dieser Symbole die Form eines hohlen Quadrats aufweist, welches in vier hohle Unterquadrate gleicher Grosse unterteilt ist, und dieses Quadrat und diese Unterquadrate durch diskontinuierliche, sich nicht berührende Abschnitte gebildet sind, die in dieser Farbe mit einem vorbestimmten Abstand gedruckt sind, der gross genug ist, um die Bildung unerwünschter ausgefranster Kanten oder Tics an den Überschneidungsstellen eines entwickelten Abschnitts mit einem

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nicht-entwickelten Abschnitt ohne Bildung von feststellbaren Diskontinuitäten in dem maschinell lesbaren entwickelten Zeichen auszuschalten.

2. Dokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Entwicklungslösung ein Eisensalz, gelöst in einem polaren Lösungsmittel, in Anwesenheit von Halogenid- und Acetationen enthält und

dass die Farbe ein Phenol enthält, dessen Reaktionsprodukt mit Eisensalzen schwarz ist, sowie eine Verbindung, die bei Kombination mit dem Phenol eine Farbe ergibt, die im wesentlichen neutral ist, um zumindest zwei protonische Yfasserstoffionen aus dem Phenol zu entfernen und hochreaktive Phenylationen zu schaffen, wenn die Entwicklungslösung angewendet wird.

3. Dokument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass das durch die Reaktion der Entwicklungslösung mit der Farbe gebildete maschinell lesbare Zeichen durch Anwendung einer Korrekturflüssigkeit, die eine Lösung von Phosphorsäure in Wasser enthält, maschinell unlesbar gemacht werden kann.

4. Dokument, gekennzeichnet durch

eine Unterlage, auf der ausgewählte Bereiche mit einer Farbe bedruckt sind, die für das menschliche Auge sichtbar, jedoch durch ein optisches Zeichenlesegerägt nicht feststellbar ist, wobei

diese Farbe ein Phenol enthält, dessen Reaktionsprodukt mit Eisensalzen schwarz ist, und eine Verbindung, die bei Kombination mit dem Phenol eine Farbe liefert, die im wesentlichen neutral ist, um zu bewirken, dass zumindest zwei protonische Waseerstoffionen aus dem Phenol entfernt werden und hochreaktive Phenylationen erzeugt werden, wenn eine Entwicklungalö-

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sung aufgebracht wird,

diese Entwicklungslösung ein Bisensalz, gelöst in einem polaren Lösungsmittel, in Anwesenheit von Halogenid- und Acetionen enthält und

die bedruckten Bereiche chemisch in ausgewählten Bereichen durch die Entwicklungslösung unter Bildung von zumindest einem vom Menschen lesbaren nicht-verschmierten Zeichen entwickelbar sind, das auch von einem lesegerät gelesen werden kann und eine Konfiguration aufweist, die den scharfen Linien der aufgedruckten Bereiche, die durch die Lösung entwickelt sind, entspricht, wobei die Lösung bei Aufbringen auf irgendwelche Bereiche der Unterlage, die nicht mit der Farbe bedruckt sind, unwirksam ist, Zeichen einer durch ein Lesegerät lesbaren Farbe und Intensität zu ergeben.

5. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

dass die Farbe eine Moisture-setting ink mit einem Harzgehalt mit einer Säurezahl in der Grössenordnung von etwa bis 350 ist und

die besagte Verbindung ein Amin ist, dessen 1$ige Lösung in Wasser einen pH-Wert von zumindest 9 ergeben würde.

6. Dokument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass das G-ewichtsverhältnis von Phenol zu Amin im Bereiche von 2:1 bis 5:1 liegt.

7. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe eine lithographische Farbe mit einem Harzgehalt mit einer Säurezahl in der Grössenordnung von 10 bis 25 ist, wobei das Harz die im wesentlichen neutrale Art der Farbe nicht merklich ändert und als die besagte Verbindung dient.

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8. Dokument nach Anspruch 4,· dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche eine Anzahl identischer Symbole umfassen, von denen jedes in Form eines hohlen Quadrats vorliegt, das in vier hohle Unterquadrate identischer Grosse unterteilt ist, wobei das Quadrat und die Unterquadrate durch unterbrochene Punkt-Strich-Linien markiert sind, um die Bildung unerwünschter ausgefaserter Kanten oder Tics an den Schnittstellen einer entwickelten Linie mit einer nicht-entwickelten Linie auszuschalten.

9. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche eine Anzahl identischer Symbole umfassen, von denen jedes im wesentlichen in Form eines hohlen Quadrats vorliegt, das durch Bänder von feinen Halbtonrasterpunkten in vier hohle Unterquadrate identischer Grosse unterteilt ist, wobei diese Bänder gleiche Breite aufweisen und eine ausreichende Dichte besitzen, um ein mittels eines Zeichenlesegeräts lesbares Zeichen ohne feststellbare Diskontinuitäten zu ergeben und so die Bildung unerwünschter Tics oder Ausfaserungen an den Schnittstellen eines entwickelten Bandes mit einem nicht-entwickelten auszuschalten.

10. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählten bedruckten Bereiche, wenn sie durch die Entwicklungslösung nicht entwickelt sind, ein Reflexionsverhältnis relativ zur Unterlage von etwa 95 $ oder mehr in einem ausgewählten Wellenband innerhalb des infraroten Wellenlängenbereichs aufweisen und nach Entwicklung mit der Entwicklungslösung ein Reflexionsverhältnis von etwa 40 $ oder weniger innerhalb dieses Wellenbandes besitzen.

11. Dokument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklungslösung, wenn sie auf Bereiche der Unterlage, die nicht mit der Farbe bedruckt sind, aufgebracht wird, ein Reflexionsverhältnis relativ zur Unterlage von etwa 95 $ oder mehr innerhalb des gewählten Wellenbandes aufweisen.

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12. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe, auf das Gewicht bezogen, 35 % Phenolverbindung, 43 i° eines Moisture-set-Trägers, 8 $ eines Amins aus der Gruppe von Tetradecylamin und Stearylamin, 3 $ Verdickungsmittel, 5 $ hygroskopisches Lösungsmittel, 1 % Pigment, 3 $ Schmierfett und 2 $ Netzmittel enthält.

13. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe, auf das Gewicht bezogen, 35. $ Propylgallat, 43 i> Harz in Triäthylenglykol mit einem Harzgehalt von 60 fo'_t 8 % eines Amins aus der Gruppe von letradecylamin und Stearylamin, 3 i° Aluminiumoxydhydrat, 5 i° Diäthylenglykol, 1 io Pigment, 3 i° Schmierfett und 2 % Sorbitanpartialfettsäureester enthält.

14. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe, auf das Gewicht bezogen, 40 % Phenolverbindung, 51 io Lack und 3 fi Pigment enthält.

15. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe, auf das Gewicht bezogen, 35 bis 40 fo von zumindest einer phenolischen Verbindung aus der Gruppe von Propylgallat, Trihydroxybutyrophenon, Natriumsalicylat in Kombination mit 2,3-Dihydroxynaphthalin-6-sulfonsäure, 2,4-Di-

ψ hydroxybenzophenon, Uatriumsalz,und 8-Hydroxychinolin enthält.

16. Dokument nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklungslösung, auf das Gev/icht bezogen, 20 io Perrichlorid-hexahydrat, 4 % Ammoniumacetat und 76 io Lösungsmittel aus der Gruppe von 1-Butanol, Diäthylenglykol und Tetraäthylenglykol enthält.

17. Dokument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das durch ein Zeichenlesegerät lesbare Zeichen, das durch die Reaktion der Entwicklungslösung mit der Farbe gebildet ist, durch Anwendung einer Korrekturflüssigkeit für das Lesege-

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rät unlesbar gemacht werden kann, die, auf das Gewicht bezogen, 10 $ einer 85$igen Phosphorsäurelösung in V/asser, 80 fo Wasser, 9 °ß> denaturierten Alkohol und 1 fi Octylphenoxypolyäthoxyäthanol enthält .■

18. Verfahren zur Erzeugung eines durch ein optisches Zeichenlesegerät lesbaren Dokuments mit genau begrenzten handschriftlich markierten durch das Lesegerät lesbaren Zeichen, dadurch gekennzeichnet, dass

eine Farbe verwendet wird, die für das menschliche Auge nach Aufbringen auf eine Unterlage sichtbar, jedoch in einem optischen Zeichenlesegerät maschinell nicht lesbar ist und ein Zeichen einer maschinell lesbaren Farbe und Intensität nur ergeben kann, wenn eine Entwicklungslösung aufgebracht wird,

eine Unterlage mit dieser Farbe so bedruckt wird, dass in einer Druckstufe eine Anzahl identischer Zeichenbegrenzungsmuster erhalten wird, aus denen eine Information aus genau definierten maschinell lesbaren Zeichen gebildet werden kann, wobei die Muster aus diskontinuerlichen , sich nicht berührenden, für das menschliche Auge sichtbaren Segmenten mit einem vorbestimmten Abstand gebildet sind, der dem Maximalabstand entspricht, der bei Entwicklung ein maschinell lesbares Zeichen ohne feststellbare Diskontinuitäten ergibt, und

auf ausgewählte Bereiche von zumindest einem Muster Entwicklungslösung aufgebracht wird, um diese Teile zu einem gewünschten dieser Zeichen zu entwickeln.

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