DE602004001997T2

DE602004001997T2 - Vorrichtung zum Erkennen mehrerer Vorlagen in einem Vorlagentransportsystem

Info

Publication number: DE602004001997T2
Application number: DE602004001997T
Authority: DE
Inventors: Daniel P. c/o Eastman Kodak Company Rochester Phinney; c/o Eastman Kodak Company Jennifer J. Rochester Phinney; c/o Eastman Kodak Company Nelson A. Rochester Blish; c/o Eastman Kodak Company David M. Rochester Schaertel
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: EP1440924A1; EP1440924B1; CN100343145C; DE602004001997D1; JP2004224572A; US20040145110A1; US6913259B2; CN1517289A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf den Einsatz mehrerer Detektoren zum Erfassen eines Transports mehrerer Vorlagen oder kleiner Vorlagen, die sich mit größeren Vorlagen überlappen.
Bei Scannern und Kopierern werden Vorlagen mittels Vorlagentransportsystemen in das Gerät gefördert. Bei den für den Transport von Vorlagen, etwa Papier oder Blätter eines anderen Materials, verwendeten Mechanismen kann es vorkommen, dass gelegentlich mehrere Vorlagen von einem Vorlagenstapel aufgenommen und transportiert werden. Wenn mehrere Vorlagen in ein Vorlagentransportsystem eingezogen werden, muss dies festgestellt werden, da das Transportsystem bei Förderung mehrerer Vorlagen blockieren kann oder manche Vorlagen gar nicht verarbeitet werden. In vielen Fällen weisen die in einen Scanner zu fördernden Vorlagen unterschiedliche Größen auf. Dabei kommt es vor, dass kleinere Vorlagen auf einer Seite einer Vorlagentransportbahn liegen und bei nur einem Positionssensor gar nicht unter diesem hindurch transportiert werden.
Für das Erfassen mehrerer Vorlagen gibt es im Allgemeinen zwei Verfahren, Kontakt- und kontaktlose Verfahren. Bei den Kontaktverfahren werden zum Beispiel kleine Veränderungen in der Dicke mit einem Kontaktfuß oder Fühlerarm gemessen, der mit den durch die Vorlagentransportbahn geförderten Vorlagen in Berührung steht. Der Kontaktfuß ist mit einem linearen Differentialwandler (LVDT) oder einem Magneten verbunden, die ihrerseits mittels eines Hall-Gebers erfasst werden. Diese Hall-Geber erfassen Dickenänderungen von weniger als 1 μm (10^–6 m).
Größter Nachteil des Kontaktverfahrens ist, dass alles, was mit bewegtem Papier, insbesondere dünnem Papier oder geripptem Papier steht, Fehlfunktionen wie Papierstaus verursachen kann. Außerdem erfordert das Kontaktverfahren eine Kalibrierung anhand der dicksten Vorlage, die durch die Vorlagentransportbahn gefördert werden soll. Wird eine Dicke gemessen, die größer ist als der Kalibrierwert, zuzüglich eines Schwellenwerts von normalerweise 30 %, wird dies als Transport mehrerer Vorlagen gewertet. Allerdings funktioniert dieses Verfahren nur bei Verarbeitung von Vorlagen gleichmäßiger Dicke.
Durch ein Rad am Ende des Kontaktfußes kann die Gefahr von Papierstaus verringert werden; allerdings müssen dann bei den Messungen Schwankungen im Durchmesser dieses Rades aufgrund von Fertigungs-Ungenauigkeiten berücksichtigt werden.
Bei dem wichtigsten kontaktlosen Verfahren zum Erfassen mehrerer Vorlagen werden zur Feststellung, ob mehrere Vorlagen transportiert werden, Ultraschallsignale durch den Vorlagenstrom gerichtet. Ultraschallsignale werden durch Papier abgeschwächt. Das Vorliegen mehrere Vorlagen lässt sich so durch eine Veränderung der Dämpfung des empfangenen Signals feststellen. Ferner ist es möglich, mehrere Vorlagen in einer Vorlagenförderbahn durch Veränderungen der Phase des durch die Vorlagen hindurchgehenden Signals zu erkennen. Dieses Verfahren ist von der Dicke der einzelnen Vorlagen unabhängig und ohne Berührung der Vorlagen durchführbar.
Heute gibt es Ultraschall-Erfassungssysteme, die mehrere Zonen eines lokalen Bereichs mittels Hochfrequenz-Sensoren erfassen. Dies ist möglich, weil die Sensoren richtungsabhängig sind und das Signal eines Sensors das Signal anderer Sensoren nicht stört. Allerdings sind diese Sensoren auch teurer. Preiswerte Sensoren haben einen breiten Energieabstrahlwinkel und können sich im Einsatz gegenseitig stören (Nebensprechen). Diese Störungen führen häufig zum Versagen des Systems. Das Problem kann auch nicht durch Mehrfachübertragung einzelner Impulse an die Emitter gelöst werden, weil der Detektor nicht genug Energie erfasst und die Zeitsynchronisation des Signals nicht stabil ist.
US-A-6 212 130 verwendet einen geneigten Ultraschallsensor. Ein solcher könnte an mehreren Positionen eingesetzt werden, wobei die Kosten dann aber erheblich wären, weil die teureren richtungsabhängigen Hochfrequenz-Sensoren verwendet würden. Andere Lösungen, die mit verschiedenen Kombinationen von Transmittern und Sensoren arbeiten, verteuern ebenfalls das Vorlagentransportsystem, da sowohl die Transmitter als auch der Sensor teuer sind. Wünschenswert wäre ein kostengünstiges, dabei aber genaues System zum Erfassen mehrerer Vorlagen, das mit möglichst wenig und mit preiswerten Komponenten auskommt.
JP 58-078 935 beschreibt ein Ultraschall-Erkennungssystem, bei dem eine Ultraschallwelle durch mehrere Vorlagen hindurch gesendet und durch die Grenzfläche der oberen Vorlage reflektiert wird, während ein anderer Teil der Ultraschallwelle von der Unterseite der unteren Vorlage reflektiert wird. Der zeitliche Abstand zwischen den beiden zurückgesandten Signalen zeigt an, ob mehrere Vorlagen vorhanden sind.
US-A- 3 932 755 beschreibt ein Gerät zum Erkennen eines Doppelblatttransports,das mit zwei Sender/Empfänger-Einheiten arbeitet. Der Einsatz mehrerer Sender/Empfänger-Paare erhöht jedoch die Anzahl der Komponenten und die Kosten der Herstellung. EP 1 148 012 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen mehrere Vorlagen mittels Phasenänderung und der Amplitude von Ultraschallwellen. Die US-Offenlegungsschrift Nr. 2001/0035603 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen doppelter Banknoten in einem Geldschein-Handhabungsgerät.
Kurz gesagt, weist die Vorrichtung zum Erkennen mehrerer Vorlagen in einem Vorlagentransportsystem gemäß einem Aspekt der Erfindung einen Transmitter auf, der auf einer ersten Seite einer Vorlagenförderbahn angeordnet ist und ein Signal durch die Vorlagenförderbahn hindurch sendet. Ein Reflektor, der auf einer zweiten Seite der Vorlagenförderbahn angeordnet ist, reflektiert das Signal durch die Vorlagenförderbahn hindurch. Ein erster Sensor erfasst das reflektierte Signal des Transmitters. Ein zweiter Sensor erfasst das reflektierte Signal des Transmitters. Der erste und der zweite Sensor sind auf derselben Seite der Vorlagenförderbahn wie der Transmitter angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Transmitter ferner einen Detektor auf, der das reflektierte Signal erfasst und einen zusätzlichen Erfassungspunkt für das Vorliegen mehrerer Vorlagen darstellt. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sendet ein Transmitter ein Signal in einem weiten Winkel durch die Vorlagenförderbahn, das von mehreren Sensoren an mehreren Positionen englang der Breite der Vorlagenförderbahn erfasst wird. Ein auf einer Seite der Vorlagenförderbahn gegenüber dem Transmitter angeordneter Reflektor verläuft im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Vorlagenförderbahn.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung von sich durch das System bewegendem Papier, wobei in der Zone A eine doppelte Lage vorliegt;
2 eine schematische Darstellung mit mehreren Reflektoren;
3 eine schematische Darstellung mit einem an einem Rand einer Vorlagenförderbahn angeordneten Transmitter; und
4 eine schematische Darstellung mit einem Weitwinkel-Transmitter, wobei die dem Transmitter gegenüber liegende Wand eine reflektierende Oberfläche aufweist.
Die Beschreibung richtet sich insbesondere auf jene Elemente, die Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind oder direkter mit ihr zusammenwirken. Es versteht sich, dass hier nicht besonders dargestellte oder beschriebene Elemente in unterschiedlicher, dem Fachmann bekannter Art ausgebildet sein können.
In 1 ist eine Vorrichtung zum Erkennen mehrere Vorlagen 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser besonderen Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Ulltraschall-Treiberschaltung 11 auf, die dem Transmitter 15 ein vom Mikroprozessor 21 bestimmtes Treibersignal zuführt. Der Ultraschall-Transmitter erzeugt ein Ultraschallsignal 30, das einen Vorlagenförderbereich 40 passiert. Durch den Vorlagenförderbereich 40 werden eine oder mehrere Vorlagen 42 transportiert. Das gesendete Ultraschallsignal 30 wird durch einen Reflektor 52 reflektiert. Das reflektierte Ultraschallsignal seinerseits passiert die Vorlagenför derbahn 40 sowie etwaige in der Förderbahn befindliche Vorlagen 42. Das reflektierte Signal wird von Ultraschallempfängern 14, 18 empfangen.
Phasenänderungen des reflektierten Ultraschallsignals sind relativ unabhängig von der Dicke der im Vorlagentransport befindlichen Vorlage oder Vorlagen. Dies führt zu einem empfangenen Ultraschallsignal, dessen Phasenänderung nur von der Anzahl von im Vorlagentransport vorhandenen Vorlagen ungefähr abhängig ist, weil die Phasenänderung durch die Grenzflächen zwischen verschiedenen Materialien, die der Ultraschall passiert, nicht durch die Gesamtdicke der Vorlagen verursacht wird. Zwar stellt das Erfassen einer Phasenänderung im reflektierten Ultraschallsignal das bevorzugte Verfahren zum Erkennen mehrerer Vorlagen dar, das Vorliegen mehrerer Vorlagen kann aber auch durch Erfassen von Amplitudenänderungen erkannt werden. Durch eine Kombination des Erfassens von Amplituden- und Phasenänderungen lässt sich die Zuverlässigkeit des Systems zum Erkennen mehrerer Vorlagen weiter verbessern.
Die Ultraschallempfänger 14, 18 wandeln das reflektierte Ultraschallsignal in ein elektrisches Signal um. Das elektronische Signal wird einem Phasenvergleicher 20 zugeführt, der den Phasenunterschied zwischen dem Treibersignal und dem elektronischen Signal ermittelt. Der Phasenvergleicher 20 übermittelt dann ein den ermittelten Phasenunterschied repräsentierendes Datensignal 50 an einen Mikroprozessor 21.
Der Mikroprozessor 21 prüft das entsprechende Datensignal anhand der sich ergebenden Phasenänderung oder des Unterschiedes zwischen dem Treibersignal und dem elektronischen Signal daraufhin, ob mehrere Vorlagen vorhanden sind. Der Mikroprozessor 21 kann auch so programmiert sein, dass er Amplitudenänderungen im empfangenen Signal erkennt. Anhand der Amplitudenänderung des empfangenen Signals kann erkannt werden, ob mehrere Vorlagen vorhanden sind. Der Mikroprozessor kann aber auch so programmiert werden, dass er entweder anhand des Amplitudensignals, der Phasenänderung oder anhand einer Kombination eines oder beider Signale erkennt, ob mehrere Vorlagen vorliegen.
Die Prüfung auf den Transport von Doppelvorlagen durch den Mikroprozessor 21 erfolgt zwischen den Empfängern 14, 18. Wird das Vorhandensein eines Vorlagendoppeltransports am Empfänger 14 oder am Empfänger 18 erkannt, zeigt dies das Vorhandensein mehrerer Vorlagen in der Vorlagentransportbahn 40 an. Die Anzeige, dass mehrere Vorlagen vorhanden sind, kann dann dazu dienen, den Vorlagentransport zu stoppen oder einen Alarm auszulösen, um eine Bedienungsperson herbei zu rufen.
In den Zeichnungen ist ein Mikroprozessor 21 dargestellt; es können aber auch andere Arten von Prozessoren oder programmierbaren Vorrichtungen eingesetzt werden. Ferner wird in diesem besonderen Beispiel ein Ultraschallsignal in der Vorrichtung verwendet, wobei jedoch auch andere Arten von Signalen eingesetzt werden können.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der mehrere Reflektoren 54, 55 und 56 auf einer Seite der Vorlagenförderbahn 40 gegenüber dem Transmitter 15 angeordnet sind. Der Transmitter 15 sendet ein Weitwinkelsignal, das von den Reflektoren 54, 55, 56 reflektiert wird. Die Reflektoren sind an entsprechenden Positionen und in entsprechenden Winkeln so angeordnet, dass das Signal 30 zu einem entsprechenden Empfänger 14, 18 hin reflektiert wird. Bei dieser Ausführungsform kann der Transmitter 15, wie auch bei anderen Ausführungsformen dieser Erfindung, die reflektierten Signale auch empfangen. Bei Einsatz in dieser Art stellt der Transmitter/Empfänger 15 eine zusätzliche Position in der Vorlagenförderbahn 40 für das Erkennen von mehreren Vorlagen dar.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der der Transmitter 15 an einem Rand der Vorlagenförderbahn 40 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Empfänger 14, 18 und der Transmitter 15 alle in gleichen Abständen entlang der Vorlagenförderbahn 40 angeordnet. Die Reflektoren sind so zueinander beabstandet und abgewinkelt, dass eine optimale Reflexionsbahn vom Transmitter zu den Empfängern entsteht.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die dem Transmitter 15 gegenüber liegende Seite der Vorlagenförderbahn 40 aus einem reflektierenden Material besteht. Der Transmitter 15 sendet ein Weitwinkelsignal, das vom Reflektor 57 über mehrere Bahnen zu den Empfängern hin reflektiert wird. Bei dieser Ausführungsform sind keine besonderen Reflektoren nötig, wodurch die Kosten und die Komplexität des Vorlagentransportsystems weiter verringert werden können.

Claims

Vorrichtung zum Erkennen mehrerer Vorlagen (10) in einem Vorlagentransportsystem, mit: einem Transmitter (15), der auf einer ersten Seite einer Vorlagenförderbahn (40) angeordnet ist und ein Signal durch die Vorlagenförderbahn abgibt; einem Reflektor (52), der auf einer zweiten Seite der Vorlagenförderbahn angeordnet ist und das Signal durch die Vorlagenförderbahn reflektiert; und einem ersten Sensor (14) zum Erfassen des reflektierten Signals des Transmitters, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin umfasst: einen zweiten Sensor (18) zum Erfassen des reflektierten Signals des Transmitters.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin es sich bei dem Signal um ein Ultraschallsignal (30) handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der erste Sensor und der zweite Sensor getrennt sind durch mindestens eine halbe Breite der Förderbahn (40).
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Transmitter (15) und der Reflektor (52) bezüglich einer Breite des Vorlagenfördersystems in einer mittigen Position angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der erste Sensor (14) dem Transmitter (15) benachbart auf der ersten Seite der Vorlagenförderbahn (40) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, worin der zweite Sensor (18) dem Transmitter (15) benachbart auf der ersten Seite der Vorlagenförderbahn (40) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der erste Sensor (14), der zweite Sensor (18) und der Transmitter (15) auf der Förderbahn (40) in gleichen Abständen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Transmitter (15) das Signal überträgt und das reflektierte Signal empfängt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin eine Phasenveränderung des vom ersten Sensor (14) erfassten Signals analysiert wird, um mehrere Vorlagen (10) zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin eine Amplitudenveränderung des vom ersten Sensor (14) erfassten Signals analysiert wird, um mehrere Vorlagen (10) zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin eine Phasen- oder eine Amplitudenveränderung des vom ersten Sensor (14) oder vom zweiten Sensor (18) erfassten Signals ein Vorhandensein mehrerer Vorlagen anzeigt.