DE69713242T2

DE69713242T2 - Feststellungsvorrichtung zur Feststellung der Position eines bewegten Gegenstandes

Info

Publication number: DE69713242T2
Application number: DE69713242T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Azumi; Kouji Yamaji
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2017-10-10
Also published as: US5923140A; DE69713242D1; EP0837019B1; JPH10114446A; JP3459732B2; EP0837019A1

Description

(1) Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Erfassungsvorrichtung zum Bestimmen des Zustands eines sich bewegenden Objektes, das transportiert wird.

(2) Stand der Technik

Bei einem Bilderzeugungsgerät wird ein blattähnliches Material wie zum Beispiel leeres Papier usw. an eine Bilderzeugungsposition zugestellt. Für diesen Vorgang sind in dem Blattransportsystem Erfassungsvorrichtungen zum Bestimmen des Blatts vorgesehen, um den Zeitpunkt des Zustellen des Blatts an die Bilderzeugungsposition mit dem Eintritt des Bilderzeugungsbereichs in die Bilderzeugungsposition zu synchronisieren.
Bei dem vorstehend genannten Blattransportsystem ist eine Mehrzahl von Erfassungsvorrichtungen angeordnet. Die Bilderzeugung und andere Vorgänge werden ansprechend auf das Bestimmen des Blatts durch die Erfassungsvorrichtungen gesteuert, während der Transportzustand des Blatts in dem Transportsystem bestimmt werden kann. Deshalb ist es möglich, eine Verzögerung beim Transport des Blatts in dem Transportsystem als auch einen Papierstau und andere Mängel aufgrund eines Transportfehlers ohne weiteres zu bestimmen.
Ein Beispiel für die Erfassungsvorrichtung ist dergestalt konstruiert, dass, wie in Fig. 1 dargestellt, ein Stellglied 50, das ein in einer Blattransportbahn angeordnetes vorderes Ende aufweist, durch eine Drehwelle 51 verschwenkbar gestützt ist, um durch ein transportiertes Blatt ausgelenkt oder verschwenkt zu werden, während ein in dem unteren Teil des Stellglieds 50 vorgesehener Schlitzarm 52 zwischen den lichtemittierenden und lichtempfangenden Elementen eines optischen Sensors 53 angeordnet ist. Der Schlitzarm 52 ist mit dem Stellglied 50 einstückig aus einem Harz ausgebildet und ist mit einem Schlitz 52a versehen, der von einer Unterseite des Schlitzarms her die Form einer quadratischen Ausnehmung aufweist. Ein lichtblockierender Teil 52b, der von dem Schlitz 52a verschieden ist, verbleibt in der optischen Bahn des optischen Sensors 53, um das Licht zu bloc kieren bzw. zu unterbrechen.
Bei dieser Anordnung bewegt ein Blatt das vordere Ende des Stellglieds 50, um es um die Drehwelle 51 zu verschwenken. Dies führt dazu, dass der Schlitzarm 52 an seinem unteren Ende gedreht (oder bewegt) wird, so dass der Schlitz 52a die optische Bahn des optischen Sensors 53 erreicht und infolgedessen ein Lichtempfangssignal ausgegeben wird. Deshalb kann der Transport des Blatts zu dieser Position bestimmt werden, wenn ein Blatt das Stellglied 50 erreicht.
Ein optischer Sensor 53 weist im allgemeinen einen Photounterbrecher auf, der lichtemittierende und lichtempfangende Elemente aufweist, die in dem in einer U- Form ausgebildeten Bodenteil aufgenommen sind. Zwischen diesen Elementen ist der vorstehend genannte Schlitzarm 52 angeordnet, der mit dem Stellglied 50 einstückig ausgebildet ist. Der Schlitzarm 52 weist einen beschwerenden Abschnitt 55 auf, der als ein Gewicht dient, damit nach dem Vorbeitreten eines Blatts der Ausgangszustand wieder eingenommen wird, und der das Stellglied 50 im allgemeinen im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 1 gezeigt, drehend mit einer Kraft beaufschlagt. Dieser beschwerende Abschnitt 55 ist daran angepasst, an den Sockel des optischen Sensors 52 anzustoßen, um dadurch die Drehbewegung des Stellglieds 50 einzuschränken und es in einem Zustand zu positionieren, der eine Bestimmung eines zu transportierenden Blatts ermöglicht.
Beispielhaft sollte das Stellglied 50, wenn es in die Ausgangsposition zurückkehrt, exakt in der Ausgangsposition positioniert sein. Zu diesem Zweck ist der beschwerende Abschnitt 55 auch mit einer Anlagefläche versehen, während bei dem optischen Sensor 53 der Gerätesockel als das Positionierelement für diese Anlagefläche ausgestaltet ist.
Bei der in der Fig. 1 gezeigten Erfassungsvorrichtung wird ein sehr leichtes Stellglied 50 verwendet, das durch eine geringe Kraft ausgelenkt werden kann, wenn ein Blatt dazwischen tritt, so dass es gemäß dem Vorbeitreten eines Blatts zuverlässig betätigt werden kann. Hierbei ist es wichtig, dass das Stellglied 50 und der optische Sensor 53 ohne einen Kontakt miteinander betätigt werden und dass das Stellglied 50, wie vorstehend erläutert, derart ausgebildet ist, dass es ein geringes Gewicht aufweist.
Jedoch befindet sich der beschwerende Abschnitt 55, der mit dem Stellglied 50 einstückig ausgebildet ist, im Wartezustand in einer solchen Position, dass er gegen den Gerätesockel des optischen Sensors 53 stößt, wobei der Abschnitt 55 durch das Vorbeitreten eines Blatts verschwenkt wird und ansprechend auf das Vorbeitreten des hinteren Endes des Blatts in den ursprünglichen Wartezustand zurückkehrt. Zu dem Zeitpunkt, wenn die Anlagefläche zum Positionieren des beschwerenden Abschnitts 55 sofort gegen den Gerätesockel als ein Positionierelement des optischen Sensors 53 prallt, erfährt der beschwerende Abschnitt eine in der Fig. 1 gezeigte Rückstoßkraft O, so dass das Stellglied in dieser Richtung zurückspringt. Im Ergebnis gewährleistet der Schlitz 52a des Schlitzarms 52 ein Öffnen der optischen Bahn des optischen Sensors 53. Obschon kein Blatt vorbeigetreten ist, wird deshalb ein Lichtempfangssignal ausgegeben, als ob ein Vorbeitreten eines Blatts vorgelegen hätte. Dieses Phänomen wird im allgemeinen als "Klappern" bezeichnet.
Herkömmlich sind einige elektrische Verfahren vorgeschlagen worden, um das Problem des Klapperns zu lösen. Eines der vorgeschlagenen Verfahren sieht vor, das Bestimmen während der Erzeugung des Klapperns zu verzögern.
Jedoch verzögert ein solches elektrisches Verfahren zum Lösen des Problems des Klapperns auch die zeitliche Abstimmung des gegenwärtigen Bestimmens. Überdies sind zusätzliche Schaltungen zum Gewährleisten der Verzögerung erforderlich, was in signifikanten Kostennachteilen resultiert.
Die US-5,329,119 betrifft ein Blatterfassungsstellglied mit einem Nabenelement, das eine Verzahnung mit spiralförmigen Flächen aufweist, die mit feststehenden spiralförmigen Flächen zusammenpassen. Die US 5,329,119 stellt den nächstliegenden Stand der Technik dar, der den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 6 bildet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Erfassungsvorrichtung anzugeben, die ein Klappern mechanisch und nicht durch ein elektrisches Verfahren unterdrückt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Erfassungsvorrichtung zum Bestimmen des Bewegungszustands eines Objektes wie in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 6 definiert gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.
Nachfolgend wird der Betrieb von erfindungsgemäßen Ausführungsformen beschrieben.
Zunächst, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Anlagefläche P des Stellglieds 1 bezüglich der Seitenwandung des Gerätesockels 11 des optischen Sensors 10 als das Positionierelement geneigt, und erfährt eine Rückstoßkraft D, die normal dazu ist. Folglich verringert sich die Kraft, die zur Rückstoßbewegung des Stellglieds 1 beiträgt, auf eine Kraftkomponente E, die deutlich kleiner als die Rückstoßkraft D ist, wodurch es möglich ist, die Bewegung des Stellglieds in der Abprallrichtung zu minimieren. Dies bedeutet, dass das Auftreten eines Klapperns unterdrückt wird.
Die Anlagefläche P3 des Stellglieds ist bezüglich des Positionierelements 11A wie in der Fig. 6 gezeigt geneigt, die an der Unterseite vorgesehen ist, so dass sie eine nach oben orientierte Rückstoßkraft G erfährt. Durch diese Anordnung prallt das Stellglied 1 aufgrund der Kraftkomponente H zurück, die sich von der Rückstoßkraft G ableitet. Die Kraftkomponente H ist auch kleiner als die Rückstoßkraft G, was eine auf ein Minimum reduzierte Bewegung des Stellglieds hervorruft und es folglich ermöglicht, das Erzeugen eines Klapperns zu unterdrücken.
Ferner ist eine Drehwelle vorgesehen, um die das Stellglied verschwenkbar ist. Die Drehwelle 2 ist derart angebracht, um sich in der Axialrichtung, wie in der Fig. 3 gezeigt, zu bewegen, und ist durch die Stützeinrichtungen 6 so gestützt, dass sie nach oben entgegen der Richtung geneigt ist, in die sich die Drehwelle bewegt. Bei einer herkömmlichen Anordnung wie in Fig. 2 würde die Kraftkomponente F orthogonal zur Kraftkomponente E, die zum Abprallen des Stellglieds beiträgt, das Stellglied 1 dazu zwingen, sich in der Axialrichtung der Welle zu bewegen und somit das Stellglied vibrieren zu lassen. Bei der Anordnung dieser Ausführungsform ist das Stellglied daran angepasst, sich in der Axialrichtung der Welle leicht anzuheben. Folglich kann die kinetische Energie, die sich aus der Kraftkomponente F ableitet, durch diese Bewegung absorbiert werden, wodurch das Bilden einer Belastung infolge von Vibrationen unterdrückt werden kann, die ansonsten das Stellglied in der Abprallrichtung in Bewegung versetzen würden. In dieser Weise ist es möglich, das Verhindern eines Klapperns weiter zu verbessern.
Wenn, wie es in der Fig. 6 gezeigt ist, eine Drehwelle 2, um die das Stellglied verschwenkbar ist, vorgesehen ist, während die Drehwelle durch Längsschlitze 6a gestützt ist, die in den Stützeinrichtungen 6 ausgebildet sind, um sich in einer vertikalen Richtung zu bewegen, bewegt eine von der Rückstoßkraft G abgeleitete Kraftkomponente I das Stellglied 1 nach oben. Folglich kann die Belastung, die sich von der Kraftkomponente I ableitet, die ansonsten Vibrationen erzeugen würde, die das Stellglied in der Abprallrichtung in Bewegung versetzen, absorbiert werden, was zum Unterdrücken des Klapperns beiträgt.
Erfindungsgemäß ist ferner eine Erfassungsvorirchtung wie in Anspruch 6 definiert vorgesehen.
Wie in Fig. 5 gezeigt, sind ein Paar Anlageflächen P1 und P2 zum Positionieren zueinander entgegengesetzt geneigt in dem Stellglied (1) einstückig ausgebildet. Wenn beide Anlageflächen gegen den Gerätesockel, das heißt den Positionierabschnitt (11-1 und 11-2) des optischen Sensors stoßen (aufprallen), wirken die Kraftkomponenten F 1 und F2 entsprechend den Rückstoßkräften D 1 und D2 in zueinander entgegengesetzten Richtungen. Im Ergebnis wird die kinetische Energie, die das Stellglied in der axialen Richtung der Drehwelle bewegen lässt, aufgehoben. In dieser Weise ist es möglich, die Wirkung des Unterdrückens eines Klapperns aufgrund des Abprallens des Stellglieds zu verbessern.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer herkömmlichen Erfassungsvorrichtung;
Fig. 2 eine Perspektivansicht einer Erfassungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 3 eine Vorderansicht, die einen weiteren Zustand der in der Fig. 2 gezeigten Erfassungsvorrichtung darstellt;
Fig. 4 eine Schnittansicht, die einen Gesamtaufbau eines Bilderzeugungsgeräts darstellt, bei dem die Erfassungsvorrichtung von Fig. 2 in dem Transportsystem des Bilderzeugungsgeräts vorgesehen ist;
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Erfassungsvorirchtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
Fig. 6 eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfassungsvorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend werden erfindungsgemäße Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Blatterfassungsvorrichtung; Fig. 3 ist eine Vorderansicht, die einen weiteren Zustand der Ausführungsform von Fig. 2 zeigt. Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die einen Gesamtaufbau eines Bilderzeugungsgeräts zeigt, bei dem die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung an der Position vorgesehen ist, wo das zu transportierende Blatt in dem Bilderzeugungsgerät bestimmt wird.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 der Gesamtaufbau des Erzeugungsgeräts beschrieben. Das in der Fig. 4 gezeigte Bilderzeugungsgerät ist ein kompakter Laserdrucker.
Dieser Laserdrucker weist auf: eine Papierzustelleinrichtung 101, einen Bilderzeugungsbereich 102, eine Laserabtasteinrichtung 103 und eine Fixiereinheit 104. Die Papierzustelleinrichtung 101 fördert Blätter 105 eins nach dem anderen an den Bilderzeugungsbereich 102 innerhalb des Druckers.
Ein statisches latentes Bild wird in dem Bilderzeugungsbereich 102 auf der Fläche einer Photorezeptortrommel 121 gemäß den durch die Laserabtasteinrichtung 103 sichtbar gemachten optischen Informationen erzeugt, und das Tonerbild wird entsprechend diesem statischen latenten Bild an das Blatt 105 übertragen, das durch die vorstehend genannte Papierzustelleinrichtung 101 transportiert wird.
Die Fixiereinheit 104 fixiert nach dem Transport das auf dem Blatt 105 erzeugte Tonerbild. Im Anschluß daran wird das Blatt 105 mittels Transportwalzen 106 und 107 aus dem Drucker ausgegeben. Kurz gesagt, wird das Blatt 105 von der Papierzustelleinrichtung 101 entlang einer Förderbahn transportiert, die in der Figur durch einen fetten Pfeil A gezeigt.
Die auf der Blattzustelleinrichtung 101 gestapelten Blätter 105 werden ansprechend auf Druckbefehle durch eine Förderwalze 112, eine Blattvereinzelungsreibplatte 113 und eine Druckfeder 114 in Richtung des Innenraums des Druckers Blatt um Blatt zugeführt. Wenn das Blatt 105 über ein Stellglied 1 als ein Bestandteil des Erfassungsmechanismus für ein erfindungsgemäßes Bestimmen eines Blatts drückt, gibt ein optischer Sensor 10 auf Grundlage dieser Information ein elektrisches Signal aus, um den Start der Bilderzeugung anzuweisen.
Wenn das vorstehend genannte Blatterfassungsstellglied 1 getriggert wird, wird dieser Zustand durch den optischen Sensor 10 bestimmt, wobei das Erfassungssignal wiederum eine Steuerschaltung (Platte) 117 aktiviert. Anschließend sendet die Steuerschaltung ein Bildsignal an eine Laserdiodenemittereinheit 131 in der Laserabtastvorrichtung 103 aus, um eine Ein/Aus-Steuerung der lichtemittierenden Diode durchzuführen. Ein Abtastspiegel 132 wird mittels eines Abtastspiegelmotors 133 gleichförmig mit hoher Geschwindigkeit angetrieben. Deshalb tastet ein Laserstrahl 134 die Photorezeptortrommel 121 entlang seiner Axialrichtung ab.
Ein von der Laserdiodenemittereinheit 131 emittierter Laserstrahl 134 tritt durch Reflexionsspiegel 135, 136 und 137, um in einem Bilderzeugungsbereich 102 auf den Photorezeptor 121 gerichtet zu werden. Hierbei beleuchtet der Laserstrahl 134 selektiv die Oberfläche des trommelförmigen Photorezeptors 121 gemäß der An/Aus-Information der vorstehend genannten Steuerschaltung 117.
Im Ergebnis entlädt der Laserstrahl 134 selektiv die statische Ladung auf die Oberfläche des Photorezeptors 121, der zuvor mittels einer Beladungseinrichtung 123 gleichförmig elektrisiert wurde, wodurch ein statisches latentes Bild auf dem Photorezeptor 121 erzeugt wird.
Ferner wird der für die Entwicklung zu verwendende Toner in einer Entwicklungseinheit 150 in einer Entwicklungsvorrichtung 124 gespeichert. Der Toner, der in der Entwicklungseinheit 150 geeignet umgewälzt und triboelektrisiert worden ist, haftet an der Oberfläche einer Entwicklungswalze 151. Die Wirkung eines elektrischen Felds, das durch eine an die Entwicklungswalze 151 angelegte Entwicklungsvorspannung erzeugt wird, und das Oberflächenpotential der Photorezeptorwalze 121 bringen den Toner dazu, an dem statischen latenten Bild anzuhaften, was auf dem Photorezeptor 121 ein Tonerbild erzeugt.
Entsprechend wird das von der Papierzustelleinrichtung 101 in den Bilderzeugungsbereich 102 transportierte Blatt 105 in die Übertragungsstation zwischen dem Photorezeptor 121 und einer Übertragungswalze 122 gefördert, wo das auf der Oberfläche des Photorezeptors 121 erzeugte Tonerbild übertragen wird. Beispielhaft wird das Tonerbild durch das elektrische Feld auf dem Photorezeptor 121 angezogen, das durch eine an die übertragungswalze 122 angelegte Übertragungsspannung erzeugt wird, so dass es auf das Blatt 105 übertragen wird.
Nach diesem Übertragen wird ein Restanteil von Toner, der auf der Oberfläche des Photorezeptors 121 in einem nichtübertragenen Zustand verbleibt, davon entfernt und durch eine Reinigungseinheit 126 gesammelt.
Ferner wird das Blatt 105 mit dem übertragenen Tonerbild von dem Photorezeptor 121 vereinzelt und anschließend zur Fixiereinheit 104 gefördert, wo es durch eine Druckwalze 141 und eine Heizwalze 142 geeignet erhitzt und unter Druck gesetzt wird, welche Heizwalze bei einer Temperatur von 100ºC zuzüglich von einigen Zehnfachen ºC gehalten wird. Im Ergebnis wird der Toner des Tonerbilds geschmolzen und auf dem Blatt 105 fixiert, was ein stabiles Bild erzeugt. Das Blatt 105 mit dem darauf fixierten Toner wird durch Transportwalzen 106 und 107 gefördert und aus dem Gerät nach außen ausgegeben.

Erste Ausführungsform

Bei dem solcherart beschaffenen Bilderzeugungsgerät wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 die Erfassungsvorrichtung zum Bestimmen des Transportzustands des Blatts, d. h. ein Erfassungssensor ausführlich beschrieben.
In der Fig. 4 aktiviert ein durch die Zustellwalze 112 transportiertes Blatt 105, oder ein vorderes Ende davon, das Stellglied 1 als ein Bestandteil der Erfassungsvorrichtung. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das Stellglied 1 in seiner Mitte eine damit einstückig ausgebildete Drehwelle 2 auf, wobei dieser Drehwelle durch nicht gezeigte Stützeinrichtungen an dem Gehäuse des Bilderzeugungsgeräts drehbar gestützt ist.
Das Stellglied 1 weist in seinem unteren Teil einen Schlitzarm 3 auf, der wie die Drehwelle 2 einstückig ausgebildet ist. Dieser Arm 3 ist mit einem Schlitz 4 ausgebildet, der es einem Licht gestattet, dort hindurch zu treten, ohne die optische Bahn eines nachfolgend zu erläuternden optischen Sensors 10 zu blockieren. Dieser Schlitz 4 ist so ausgebildet, dass der untere Teil offen ist.
Der Schlitzarm 3 in dem unteren Teil des Stellglieds 1 weist an der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 4 einen einstückig ausgebildeten beschwerenden Abschnitt 5 auf, um das Stellglied 1 zurück in die Warteposition zu bringen, bei der ein Blatt bestimmt wird. Der beschwerende Abschnitt 5 ist dazu angepasst, für das Stellglied 1 als ein Gewicht zu dienen, so dass der Schwerpunkt des Stellglieds an einem Punkt unterhalb der Drehwelle 2 liegt. Deshalb wird in der Fig. 2 das Stellglied 1 in der Richtung des Pfeils B gedreht, wenn ein Blatt dort hindurch tritt, und wenn der ausgelenkte (gedrehte) Zustand des Stellglieds 1 ausgelöst wird, erfährt das Stellglied eine Drehkraft von dem beschwerenden Abschnitt 5, was es aufgrund der Schwerkraft in die ursprüngliche Warteposition zurückbringt.
Der optische Sensor 10 zum Bestimmen des betätigten (ausgelenkten) Zustands des Stellglieds 1 ist elektrisch direkt mit der vorstehend genannten Steuerschaltungsplatte 117 verbunden, und darauf fest angebracht. Der optische Sensor 10 besteht aus einem Photounterbrecher, der in einer U-förmigen Geräteplatte 11 mit einer Öffnung in der Richtung nach oben vorgesehen ist, die einen Raum 10a bildet, in dem der Schlitzarm 3 des Stellglieds angeordnet ist. Die lichtemittierenden und empfangenden Elemente sind in dem Gerätesockel 11 an gegenüberliegenden Positionen mit einem Raum 10a dazwischen angeordnet, wodurch eine optische Bahn gebildet wird. Diese optische Bahn wird durch den Schlitzarm 3 blockiert und wird gekoppelt, wenn der Schlitz 4 gegenwärtig darin positioniert ist.
Im Normalzustand verbleibt der Schlitzarm 3 des Stellglieds 1 in dem Raum 10a des optischen Sensors 10, wobei der Nicht-Schlitz-Abschnitt 4a die optische Bahn versperrt, oder wobei der Schlitz 4 von der optischen Bahn versetzt ist. Der Drehdruck durch den beschwerenden Abschnitt 5 des Stellglieds 1 wird durch das Anliegen des beschwerenden Abschnitts 5 gegen eine Seitenwand des Gerätesockels 11 des optischen Sensors 10 beschränkt. Entsprechend ist das Stellglied 1 in dem in der Fig. 2 gezeigten Zustand positioniert; diese Position bildet die Warteposition für eine Blattbestimmung. Wie in der Fig. 4 gezeigt, ist bei dieser Ausführungsform das Ende des Stellglieds 1 in der Blattransportbahn positioniert.
Wenn das Stellglied 1 in die Warteposition zurückkehrt, nachdem das hintere Endes des Blatts vorbeigetreten ist, ist die Anlagefläche (bezeichnet mit P) des beschwerenden Abschnitts 5, der gegen den Gerätesockel 11 als das Positionierelement des optischen Sensors 10 anstößt, schräg ausgebildet, um ein Klappern aufgrund einer Rückstoßkraft zu vermeiden, die erzeugt wird, wenn der beschwerende Abschnitt 5 gegen eine Seitenwand des Gerätesockels 11 des feststehenden optischen Sensors 10 stößt (oder dagegenprallt). Genauer gesagt, ist die Anlagefläche P derart geneigt, dass sie bezüglich der Rückkehrrichtung des Stellglieds 1 schräg gegen den optischen Sensors stößt.
In dieser Weise kommt die Richtung der Rückstoßkraft D, die normal zur Anlagefläche P erzeugt wird, nicht mit der Bewegungs-(Dreh-)Richtung des Stellglieds 1 in Übereinstimmung, da die Fläche P des beschwerenden Abschnitts 5, der gegen den Gerätesockel 11 des optischen Sensors 10 stößt, geneigt ausgebildet ist. Folglich verringert sich die Kraft, die zu einer Rückkehrbewegung des Stellglieds 1 beiträgt, auf eine Kraftkomponente E. Diese Kraftkomponente ist kleiner als die Rückstoßkraft D, die senkrecht zur Anlagefläche wirkt.
Entsprechend ist bei dieser Ausführungsform die Kraftkomponente E beträchtlich kleiner als die Rückstoßkraft O, wie es für das herkömmliche Beispiel von Fig. 1 gezeigt ist, die direkt auf das Stellglied wirkt, wenn es zurückprallt, weshalb die Rückprallbewegung des Stellglieds 1 kleiner wird. Dies macht es möglich zu verhindern, dass der in dem Schlitzarm 3 ausgebildet Schlitz 4 die Position in der optischen Bahn erreicht, wo der optische Sensor 10 eine Bestimmung eines Blattsbeurteilen kann. Im Ergebnis ist es möglich, Fehlfunktionen aufgrund des Klapperns auszuschließen.
In der Darstellung von Fig. 2 ist die Rückstoßkraft D in eine Kraftkomponente E, die zur Rückprallbewegung des Stellglieds 1 beiträgt, und in eine Weitere Kraftkomponente F unterteilt, die das Stellglied in der Richtung bewegt, in welcher die Drehwelle 2 liegt. Diese Kraft bewirkt keine Bewegung in Verbindung mit der Rückprallbewegung, die ein Klappern des Stellglieds 1 bewirkt, so dass sie letztlich kein Klappern verursacht.
Nichtsdestotrotz kann die Kraft, die das Stellglied 1 dazu bringt, sich in der Richtung der Kraftkomponente F zu bewegen, das Stellglied 1 selbst in Schwingungen versetzen, wobei diese Belastung das Stellglied 1 in der Rückprallrichtung bewe gen lassen kann. Falls solche Schwingungen unterdrückt werden können, ist es möglich, die Faktoren vollständig auszuschließen, die das Klappern verursachen.
Um dies zu erreichen, wird es möglich, die kinetische Energie zu dissipieren, falls das Stellglied 1 dazu gebracht wird, sich in der Richtung der Kraftkomponente F zu bewegen. Für diesen Zweck ist der Aufbau derart beschaffen, dass die Drehwelle 2 des Stellglieds 1 durch Stützelemente 6 derart drehbar gestützt ist, um wie in der Fig. 3 nach oben rechts geneigt zu sein, oder in einer solchen Richtung, in die sich das Stellglied 1 bewegt. Ferner ist das Stellglied 1 derart plaziert, dass es sich nach rechts bewegen kann, wenn es mittels des beschwerenden Abschnitts 5 positioniert wird.
Wenn bei der vorstehend genannten Anordnung das Stellglied 1 von dem betätigten Zustand in die ursprüngliche Warteposition zurückkehrt, nachdem die Hinterkante des Blatts vorbeigetreten ist, bewirkt die Kraftkomponente, die erzeugt wird, wenn der beschwerende Abschnitt 5 gegen den Gerätesockel 11 des optischen Sensors 10 stößt, dass sich das Stellglied 1 nach oben oder nach rechts bewegt. Somit kann die Kraftkomponente F absorbiert werden, um die Schwingungen des Stellglieds 1 zu eliminieren. Folglich kann die Gefahr vermieden werden, dass sich das Stellglied 1 in der Rückprallrichtung aufgrund von Schwingungen bewegt.
Kurz gesagt, wirkt bei der Anordnung von Fig. 3, nachdem eine Hinterkante des Blatts vorbeigetreten ist, eine Kraftkomponente F der Rückstoßkraft D, die zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn das Stellglied 1 zurückkehrt, in der Figur nach rechts. Deshalb bewegt sich das Stellglied 1 nach rechts und kehrt anschließend aufgrund der Schwerkraft usw. des beschwerenden Abschnitts 5 nach links zurück. In dieser Weise wird die kinetische Energie der Rückprallbewegung aufgrund der Rückkehrbewegung des Stellglieds in die Warteposition als die kinetische Energie für die Bewegung in der umgekehrten Richtung verbraucht, wodurch es möglich ist, ein Verhindern von Klappern zu verbessern.

Zweite Ausführungsform

Bei dieser Ausführungsform wird die vorstehend genannte Kraftkomponente F erzeugt, weil der beschwerende Abschnitt 5 dazu angepasst ist, nur durch die einzelne Anlagefläche P gegen den Gerätesockel 11 des optischen Sensors 10 anzustoßen. Falls diese Kraft F oder die senkrecht dazu wirkende Kraft aufgehoben wird, besteht keine Notwendigkeit, die oben genannte Anordnung zu übernehmen, bei der sich das Stellglied 1 entlang seiner Achse nach oben bewegt.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine Erfassungvorichtung, die so konstruiert ist, dass die Kraftkomponente F aufgehoben werden kann, ohne die Anordnung zu übernehmen, die dem Stellglied 1 eine Bewegung gestattet.
Wie in der Fig. 5 gezeigt, sind an dem Gerätesockel 11 des optischen Sensors 10 ein Paar Positionierelemente 11-1 und 11-2 ausgebildet, während der beschwerende Abschnitt 5 symmetrisch an beiden Seiten des Stellglieds 1 ausgebildet ist und ein Paar von geneigten Anlageflächen P 1 und P2 entsprechend den Positionierelementen vorgesehen ist.
Bei diesem Aufbau werden die Kraftkomponenten F1 und F2, die beide auf den beschwerenden Abschnitt 5, aber in zueinander entgegengesetzten Richtungen wirken, jeweils an den Anlageflächen P1 und P2 erzeugt. Da sich die Kraftkomponenten F1 und F2 gegenseitig aufheben, entsteht keine Kraft, die das Stellglied 1 dazu bringt, sich in der Richtung zu bewegen, in der die Drehwelle 2 angeordnet ist.

Weitere Ausführungsformen

Bei der in der Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform ist das Stellglied 1 für die Erfassungsvorrichtung daran angepasst, gegen die Seitenwand des Grundsockels 11 des optischen Sensors 10 zu prallen.
Fig. 6 zeigt einen weiteren Aufbau eines Stellglieds 1, oder insbesondere eines beschwerenden Abschnitts 5, dessen Positionierteil, der gegen eine Bodenwand 1 1a. des Gerätesockels 11 des optischen Sensors 10 stoßen soll, in dem unteren Teil davon ausgebildet ist. Bei diesem Aufbau ist die Anlagefläche (Positionierteil) P3, die gegen den Gerätesockel 11 des optischen Sensors 10 stößt, an der Unterseite des beschwerenden Abschnitts 5 schräg ausgebildet.
Wie im Falle von Fig. 2 kommt entsprechend die Rückstoßkraft G, die normal zur Anlagefläche P3 erzeugt wird, nicht in Übereinstimmung mit der Rückprallrichtung des Stellglieds 1, sondern ist nach oben orientiert. Folglich ist die Wirkkraft, die zur Rückkehrbewegung des Stellglieds 1 beiträgt, auf eine Kraftkomponente H reduziert. Die Kraftkomponente H wird erzeugt, wenn das Stellglied 1 in die Warte position zurückkehrt oder wenn es gegen den Grundsockel 11 des optischen Sensors 10 prallt, und sieht die kinetische Energie für die Rückprallbewegung vor. Jedoch ist die Kraftkomponente H kleiner als die Rückstoßkraft O, die im Falle von Fig. 1 die kinetische Eenergie für die Rückprallbewegung vorsieht. Entsprechend ist es möglich zu verhindern, dass der Schlitz 4 des einstückig mit dem Stellglied 1 ausgebildeten Schlitzarms 3 die Position in der optischen Bahn des optischen Sensors 10 erreicht, wodurch sich die Erzeugung eines Klapperns verhindern lässt.
Eine weitere Kraftkomponente I, die in der senkrechten Richtung zu der der Kraftkomponente H wirkt, trägt zur kinetischen Energie bei, um das Stellglied 1 nach oben zu bewegen. Um die durch diese Kraftkomponente I erzeugte kinetische Energie auszuschließen, so dass die Schwingung des Stellglieds 1 verzögert wird, ist das Stellglied 1 derart vorgesehen, um sich vertikal zu bewegen. Zu diesem Zweck sind die Stützeinrichtungen 6 zum Stützen der Drehwelle 2 des Stellglieds 1 mit Schlitzen oder Langlöchern 6a zur Aufnahme der Drehwelle 2 versehen. Durch diesen Aufbau wird es möglich, die vorstehend genannte kinetische Energie durch ein Bewegen des Stellglieds 1 nach oben zu absorbieren und somit die Schwingungen zu verzögern, wodurch alle Faktoren ausgeschlossen werden, die das Bilden eines Klapperns ausmachen. Obwohl in der vorstehenden Beschreibung der Ausführungsform ein mit einem Schlitz versehenes Stellglied beispielhaft beschrieben wurde, kann von der Verwendung eines Schlitzes abgewichen werden, solange gewährleistet ist, dass ein Licht blockierender Abschnitt die optische Bahn öffnen und schließen kann.
Wie vorstehend beschrieben, sind die erfindungsgemäßen Ausführungsformen für den Fall beschrieben, bei dem die Erfassungsvorrichtung zum Bestimmen des Bewegungszustands eines Blatts vorgesehen ist. Jedoch ist die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung nicht auf das Bestimmen des Bewegungszustands eines Blatts eingeschränkt. Die Erfindung kann ohne weiteres auf eine Vorrichtung zum Bestimmen des Bewegungszustands eines Objektes angewendet werden, das entlang eines Transportsystems transportiert wird.
Gemäß der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung ist es möglich, ein Klappern in mechanischer Weise erfolgreich zu verhindern.
Da der Mechanismus zum Verhindern des Klapperns sehr einfach ist, ist es somit möglich, die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung ohne Mehrkosten herzustellen.
Im Vergleich zu dem Fall, bei dem das Klappern durch ein elektrisches Verfahren ausgeschlossen wird, wird die zeitliche Abstimmung der Bestimmung schneller gemacht. Ferner führt die Erfindung zu beträchtlichen Kostenvorteilen, da keine elektrischen Schaltungen usw. zum Verhindern des Klapperns erforderlich sind.

Claims

1. Erfassungsvorrichtung zum Bestimmen des Bewegungszustands eines Objektes durch Triggern eines Stellglieds in Übereinstimmung mit der Bewegung des Objekts, mit:

- einem Stellglied (1), das bei einer Bewegung eines beweglichen Objektes schwingt; und

- einem Positionierelement (11), um das Stellglied in einer Ausgangsposition zu positionieren;

wobei das Stellglied (1), wenn es bei einer Bewegung des beweglichen Objektes ausgelenkt wird und anschließend, nachdem das bewegliche Objekt vorbeigetreten ist, in die Ausgangsposition zurückkehrt, daran angepasst ist, an dem Positionierelement (11) anzustoßen;

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Anlagefläche (P) des Stellglieds (1) relativ zu dem Positionierelement (11) so geneigt ist, dass sich die Wirkrichtung einer Rückstoßkraft von der Richtung der Bewegung des Stellglieds (1) unterscheidet, welche Rückstoßkraft das Stellglied (1) zurückprallen läßt, wenn es an das Positionierelement (11) stößt.

2. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Anlagefläche (P) des Stellglieds (1) an einer Seitenfläche davon so ausgebildet ist, dass die erzeugte Rückstoßkraft in der horizontalen Ebene liegt.

3. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Anlagefläche (P3) des Stellglieds (1) an einer Unterseite davon so ausgebildet ist, dass die erzeugte Rückstoßkraft in der vertikalen Ebene liegt.

4. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der eine Drehwelle (2), um die das Stellglied (1) verschwenkbar ist, so vorgesehen ist, dass die Drehwelle (2) in ihrer Axialrichtung beweglich und nach oben geneigt in der Richtung vorgesehen ist, in der sich die Welle (2) ansprechend auf die Rückstoßkraft bewegt.

5. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der eine Drehwelle (2), um die das Stellglied (1) verschwenkbar ist, so vorgesehen und gestützt ist, dass die Drehwelle (2) in einer vertikalen Richtung beweglich ist.

6. Erfassungsvorrichtung zum Bestimmen des Bewegungszustands eines Objektes durch Triggern eines Stellglieds in Übereinstimmung mit der Bewegung des Objektes, mit:

- einem Positionierelement (11), um das Stellglied (1) in einer Ausgangsposition zu positionieren:

wobei das Stellglied (1), wenn es bei einer Bewegung des beweglichen Objektes ausgelenkt wird und anschließend, nachdem das bewegliche Objekt vorbeigetreten ist, an die Ausgangsposition zurückkehrt, daran angepasst ist, an dem Positionierelement (11) an zwei Anlageflächen (P1, P2) anzustoßen; dadurch gekennzeichnet, dass

- die zwei Anlageflächen (P1, P2) des Stellglieds (1) in Gegenüberstellung geneigt so ausgebildet sind, dass sich die Wirkrichtung einer Rückstoßkraft von der Richtung der Bewegung des Stellglieds (1) unterscheidet, welche Rückstoßkraft von jeder Anlagefläche (P1, P2) erzeugt wird und das Stellglied (1) zurückprallen läßt, wenn es an das Positionierelement (11) stößt, und dass

- die Kraftkomponenten der zwei von den zwei Anlageflächen (P1, P2) abgeleiteten Rückstoßkräfte reziprok sind, die orthogonal zu der die Rückprallbewegung des Stellglieds (1) bewirkenden Kraftkomponente sind.