專利名稱：先進(jìn)的噴墨打印媒體確定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及噴墨打印機(jī)器，具體涉及到用來確定進(jìn)入打印區(qū)的打印媒體類型(例如有幻燈片，普通紙張，高級(jí)紙張，照相紙等等)的有關(guān)信息的一種光學(xué)檢測系統(tǒng)，讓打印機(jī)器能夠自動(dòng)適應(yīng)打印模式，在特定類型的輸入媒體上產(chǎn)生最佳的圖像，不需要麻煩用戶來介入。
背景技術(shù)：
噴墨打印機(jī)器使用通常被稱為“筆”的墨盒向頁面上噴射本文中統(tǒng)稱為“墨”的液體著色劑液滴。每支筆有一個(gè)打印頭，打印頭上設(shè)有很小的噴嘴，通過噴嘴發(fā)射墨滴。為了打印一個(gè)圖像，需要在頁面上往復(fù)推進(jìn)打印頭，在移動(dòng)中按照所需的圖形噴射墨滴。據(jù)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知，打印頭內(nèi)部的具體噴墨機(jī)構(gòu)可以采取各種不同的形式，例如有采用壓電或熱打印頭的技術(shù)。例如在同屬于本受讓人Hewlett-Packard Company的美國專利US5,278,584和4,683,481中就描述了兩種早期的熱噴墨機(jī)構(gòu)。在一種熱噴墨系統(tǒng)中，包含墨水管道和汽化室的一個(gè)屏障層被設(shè)在一個(gè)噴嘴開孔板和一個(gè)襯底層之間，這一襯底層上通常包含諸如電阻等加熱元件的線性陣列，激勵(lì)加熱元件來加熱汽化室內(nèi)的墨水。被加熱的墨滴從受激勵(lì)的電阻所對(duì)應(yīng)的一個(gè)噴嘴中射出。隨著打印頭在頁面上的移動(dòng)有選擇地激勵(lì)這些電阻，在打印媒體上按照?qǐng)D形噴射墨水，形成所需的圖像(例如是圖畫，圖表或文本)。
為了清潔和保護(hù)打印頭，在打印機(jī)機(jī)箱內(nèi)通常都裝有一個(gè)“服務(wù)站”機(jī)構(gòu)，可以將打印頭移動(dòng)到服務(wù)站上面進(jìn)行維護(hù)。在儲(chǔ)存或是不打印時(shí)，服務(wù)站往往還包括一個(gè)外罩系統(tǒng)，嚴(yán)密地密封打印頭噴嘴，防止污染和受潮。有些罩還被設(shè)計(jì)成連接到在打印頭上抽真空的一個(gè)泵裝置上以便于裝填。在操作中按照一種被稱為“噴吐”的程序利用收集在服務(wù)站的一個(gè)“痰盂”容器部位中的廢墨通過每個(gè)噴嘴發(fā)射許多墨滴，周期性地清除打印頭中的阻塞物。在噴吐期間，打開外罩之后或者是偶爾在打印過程中，大多數(shù)服務(wù)站都有一個(gè)用來擦洗打印頭表面的彈性刮片，用來除去殘留墨水，紙上的灰塵，或者是聚集在打印頭上的其他碎屑。
為了打印一個(gè)圖像，打印頭要在紙面的打印區(qū)上面往復(fù)掃描，在移動(dòng)的同時(shí)用筆噴射墨滴。隨著打印頭在紙面上的移動(dòng)有選擇地激勵(lì)這些電阻，在打印媒體上按照?qǐng)D形噴射墨水，形成所需的圖像(例如是圖畫，圖表或文本)。噴嘴通常是在打印頭上一個(gè)挨一個(gè)地布置成線性陣列，彼此間相互平行，并且與掃描方向垂直，由噴嘴陣列的長度來限定打印足跡或是帶。也就是說，如果一列中的所有噴嘴隨著打印頭完整地通過打印區(qū)一次而連續(xù)噴射，在紙上就會(huì)出現(xiàn)一條墨帶或是足跡。這條帶的寬度被稱為筆的“足跡寬度”，也就是一次通過時(shí)能夠沉積的最大墨水圖案。媒體通常是每次以一個(gè)足跡寬度移入打印區(qū)，盡管某些打印方案可能是為了加重最終圖像的版面而在打印頭每通過一次時(shí)將媒體依次移動(dòng)二分之一或四分之一足跡寬度以獲得疊加的墨滴。
為家用市場設(shè)計(jì)的噴墨打印機(jī)往往具有各種相互矛盾的設(shè)計(jì)要求。例如，家用市場對(duì)噴墨打印機(jī)的設(shè)計(jì)要求是大批量制造并且以盡可能低的價(jià)格交貨，同時(shí)要比平均的打印質(zhì)量好，還要盡最大可能方便使用。隨著打印機(jī)性能的不斷提高，在這些自相矛盾的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間尋求平衡的問題也隨之越來越多。例如，打印機(jī)性能已經(jīng)進(jìn)步到了在設(shè)計(jì)中考慮采用四個(gè)獨(dú)立的單色打印頭的水平，這樣就會(huì)有總共1200個(gè)噴嘴，產(chǎn)生的墨滴象薄霧一樣細(xì)小。
這樣的高分辨率打印要求在這些新的筆上有嚴(yán)格的制造公差；然而，要在嘗試著滿足這種新筆的產(chǎn)量要求的同時(shí)維持這樣嚴(yán)格的公差往往是困難的。實(shí)際上，提高筆的性能自然會(huì)要求更加嚴(yán)格的加工控制，遺憾地是，這樣會(huì)由于不能滿足高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的廢品數(shù)量增加而降低筆的產(chǎn)量。為了補(bǔ)償這種高廢品率，最終銷售的筆的成本就會(huì)增加。因而就希望能找到一種經(jīng)濟(jì)的控制方式，減少筆的偏差使其不影響打印質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)筆的高產(chǎn)量(低廢品率)，并且降低市場價(jià)格。
另外，按照這種新打印機(jī)設(shè)計(jì)的大多數(shù)筆及其墨滴的微小尺寸會(huì)造成不切實(shí)際地指望消費(fèi)者能夠?qū)⑷魏晤愋偷墓P對(duì)準(zhǔn)。過去，早期的打印機(jī)用比較大的墨滴為消費(fèi)者打印用于觀察的測試圖案，以便選擇最佳的筆排列圖案。遺憾的是，新筆的單獨(dú)的小墨滴不容易觀察，而打印頭噴嘴的細(xì)微間距也就是打印過程中每英寸上沉積的大量墨點(diǎn)(“dpi”等級(jí))進(jìn)一步增加了這種工作的難度。在這種困境下，隨著打印質(zhì)量的提高，從閉環(huán)噴墨打印的原理來說，讓消費(fèi)者將筆對(duì)準(zhǔn)幾乎是不可能的。
按照閉環(huán)噴墨打印技術(shù)是用傳感器來確定所關(guān)心的具體特征，而打印機(jī)用傳感器信號(hào)作為輸入來調(diào)節(jié)這一具體特征。為了將筆對(duì)準(zhǔn)，可以用傳感器測量每個(gè)打印頭所產(chǎn)生的墨滴的位置。然后，打印機(jī)用這一信息來調(diào)節(jié)激發(fā)電阻的激勵(lì)定時(shí)，將所得的墨滴對(duì)準(zhǔn)。按照這種閉環(huán)系統(tǒng)，不需要用戶介入就能獲得最佳效果。
閉環(huán)噴墨打印還能夠增加筆的產(chǎn)量，讓打印機(jī)能夠補(bǔ)償單個(gè)筆之間的偏差，否則這些筆就會(huì)因無法滿足嚴(yán)格的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)而成為廢品。墨滴量就是這種折衷方案的一個(gè)很好的例子。以往，為了維持色調(diào)控制，對(duì)墨滴量的規(guī)定有比較嚴(yán)格的公差。在閉環(huán)系統(tǒng)中可以監(jiān)視實(shí)際的彩色平衡，然后用打印機(jī)激發(fā)控制系統(tǒng)來加以補(bǔ)償。這樣就能放松對(duì)墨滴量的設(shè)計(jì)公差，讓更多的筆能夠通過質(zhì)量控制以提高筆的產(chǎn)量。提高筆的產(chǎn)量有利于通過大批量生產(chǎn)來降低消費(fèi)者承受的筆的成本，從而給消費(fèi)者帶來益處。
以往的閉環(huán)噴墨打印系統(tǒng)盡管經(jīng)過證明對(duì)高端產(chǎn)品是可行的，但對(duì)于家用打印機(jī)市場仍然是過于昂貴了。例如，在同為PaloAlto，California的Hewlett-Packard Company生產(chǎn)的DesignJet755噴墨繪圖儀和HP Color Copier 210機(jī)器中，筆是用光學(xué)傳感器來對(duì)準(zhǔn)的。DesignJet755繪圖儀使用的光學(xué)傳感器是從PaloAlto，California的Hewlett-Packard Company采購的，部件號(hào)為C3195-60002，在本文中稱為“HP‘002”傳感器。HP Color Copier 210機(jī)器使用的光學(xué)傳感器是從Hewlett-Packard Company采購的，部件號(hào)為C5302-60014，在本文中稱為“HP’014”傳感器。HP’014傳感器的功能與HP’002傳感器類似，但是HP’014傳感器使用一個(gè)額外的綠色發(fā)光二極管(LED)和進(jìn)一步特制的產(chǎn)品包裝來更好地配合HP ColorCopier 210機(jī)器的設(shè)計(jì)。這些高端機(jī)器的產(chǎn)量都比較小，但是其較高的市場價(jià)格證明增加這些比較昂貴的傳感器是合理的。


圖12的示意圖表示了HP’002傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，HP’014傳感器與HP’002傳感器的區(qū)別主要在于信號(hào)處理。HP’014傳感器采用兩個(gè)綠色LED來增強(qiáng)信號(hào)電平，因而不需要額外的放大器。另外，在HP’014系統(tǒng)中納入了一個(gè)可變的DC(直流)偏移，可用來補(bǔ)償信號(hào)漂移。HP’002傳感器有一個(gè)發(fā)出藍(lán)光B1的藍(lán)色LED B和一個(gè)發(fā)出綠光G1的綠色LED G，而HP’014傳感器(未示出)采用兩個(gè)綠色LED。藍(lán)光通量B1和綠光通量G1在打印媒體M上沿著位置D發(fā)生沖突，然后被媒體反射成光線B2和G2通過一個(gè)透鏡L，透鏡將光聚焦成光線B3和G3，由一個(gè)光電二極管P接收。
一旦接收到聚焦的光線B3和G3，光電二極管P就產(chǎn)生一個(gè)傳感器信號(hào)S，將信號(hào)S提供給打印機(jī)控制器C。響應(yīng)這一光電二極管傳感器信號(hào)S和從一個(gè)裝在打印頭托架或是媒體推進(jìn)滾筒(未示出)上的編碼器E接收到的位置數(shù)據(jù)S1，由打印機(jī)控制器C來調(diào)節(jié)發(fā)送給鄰近噴嘴N的打印頭電阻的激發(fā)信號(hào)F，從而調(diào)節(jié)墨滴輸出。由于彩色墨水的光譜反射比，藍(lán)色LED B被用來檢測媒體M上黃色墨水的存在，而綠色LED G被用來檢測青色和品紅色墨水的存在，用隨意的一個(gè)二極管檢測黑色墨水。這樣打印機(jī)控制器C就能根據(jù)來自光電二極管P的輸入信號(hào)S結(jié)合著來自編碼器E的編碼器位置信號(hào)S1來確定是否有一個(gè)或是一組墨點(diǎn)落在了打印在媒體M上的測試圖案中的指定位置。
藍(lán)色LED發(fā)出的光比較弱。DesignJet755繪圖儀的設(shè)計(jì)者實(shí)際上采用了大大延長的信號(hào)處理策略來補(bǔ)償藍(lán)色亮度的不足。HPColor Copier 210機(jī)器的設(shè)計(jì)者面臨同樣的問題，并且決定事先直接檢測黃色墨水來代替使用兩個(gè)綠色LED來完成彩色混合的黃色檢測。盡管以往已經(jīng)有了明亮的藍(lán)色LED，但是，即使是用于產(chǎn)量低的高端產(chǎn)品仍然是很貴。例如，HP’002傳感器中使用的藍(lán)色LED的亮度是15mcd(“毫燭光”)。為了增強(qiáng)來自這一暗淡的藍(lán)色光源的傳感器信號(hào)，需要用一個(gè)100X放大器將這一信號(hào)增強(qiáng)100倍。然而，因?yàn)榉糯笃鲗?duì)于HP’002傳感器的光電二極管部分是額外的部件，這種放大器構(gòu)造容易傳播噪聲。另外，由這一100X放大器施加的偏移會(huì)使信號(hào)處理進(jìn)一步復(fù)雜化，因?yàn)樗枰狝C(交流)耦合的信號(hào)。此外還需要有一個(gè)10位A/D(模-數(shù))信號(hào)變換器才能用這一仍然比較低的信號(hào)獲得足夠的分辨率。
HP Color Copier 210機(jī)器中使用的HP’014傳感器包括的光學(xué)系統(tǒng)和DesignJet755繪圖儀中使用的HP’002傳感器相同，然而，HP’014傳感器更加緊湊，便于裝配，其尺寸大約只有HP’002傳感器的40％。HP’002和’014傳感器都是非脈沖式DC(直流)傳感器，也就是說，LED在傳感器橫跨媒體的整個(gè)掃描過程中都是維持導(dǎo)通的。由編碼器條的狀態(tài)變化在空間上觸發(fā)信號(hào)采樣，為打印機(jī)控制器提供關(guān)于掃描過程中的托架位置的反饋，數(shù)據(jù)采樣所需的時(shí)間與每次編碼器狀態(tài)變化之間的總時(shí)間相比是很短的。在掃描過程中為了防止LED過熱，要限制通過LED的DC正向電流。因?yàn)榱炼仁请S著正向電流的增大而增大的，為防止過熱的這一電流限制將LED的亮度限制在小于最大可能性的一個(gè)值上。
HP’014傳感器的設(shè)計(jì)者是采用一種新的方法用綠色LED來檢測黃色墨水，從而避免了藍(lán)色LED的問題。具體地說，就是在執(zhí)行筆對(duì)準(zhǔn)程序時(shí)通過在黃色墨水條的頂上放置品紅色墨滴來檢測黃色墨水。品紅色墨水通過黃色墨水遷移到黃色條的邊沿，從而改變黃色條的光譜反射比，，在用綠色LED照射時(shí)就能檢測到條的邊沿。遺憾地是，這種黃色墨水檢測方案的結(jié)果是隨著媒體而改變的。也就是說，兩種墨水(品紅色和黃色)的混合會(huì)受到媒體表面特性的極大影響。在家用打印機(jī)市場上使用的媒體范圍從專用照相質(zhì)量光面相紙一直到棕色餐巾紙，織物或是其他東西都有。在光面相紙媒體上形成的墨水遷移量最小，而通過餐巾紙或織物的遷移量則可能很高。這樣，用墨水混合方法來確定墨滴位置在家用打印機(jī)中就可能有很大的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@些早期的打印機(jī)無法得知在筆對(duì)準(zhǔn)程序中使用的是哪一種媒體。
為了解決這一媒體識(shí)別問題，在通過打印機(jī)的媒體路徑近旁設(shè)置了一個(gè)媒體檢測傳感器，例如是裝在媒體拾取傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或是媒體輸入托架上。用媒體檢測傳感器讀取預(yù)先印在媒體上的一種隱形墨水代碼。這種代碼使打印機(jī)能夠?qū)⒋蛴∧Ｊ秸{(diào)節(jié)到最佳打印質(zhì)量，補(bǔ)償媒體的排列，尺寸和類型，從而補(bǔ)償媒體供應(yīng)中的這些變化，而完全不需要消費(fèi)者干預(yù)。墨滴檢測和媒體檢測傳感器都使用光-電壓(LVC)變換器和一或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)，每個(gè)傳感器取決于用來排列光學(xué)元件并且為LVC遮擋環(huán)境光的外殼。為了給消費(fèi)者提供能產(chǎn)生高質(zhì)量圖像的經(jīng)濟(jì)型噴墨打印機(jī)器，對(duì)實(shí)施這兩種傳感器的有關(guān)成本進(jìn)行了分析。令人驚訝地是，兩種傳感器成本的主要部分并不是檢測裝置本身的成本，反而是由與傳感器到打印機(jī)控制器的互連有關(guān)的成本所決定的，并且大大超出想象。
實(shí)際上，在當(dāng)今市場上的主流噴墨打印機(jī)中并沒有媒體類型檢測功能。大多數(shù)打印機(jī)采用開環(huán)處理方式，依賴操作人員通過計(jì)算機(jī)的軟件驅(qū)動(dòng)器來選擇媒體類型。無法保證裝在輸入托架上的媒體的類型能夠?qū)?yīng)著為一種具體打印需求所選擇的類型，令人遺憾地是，用錯(cuò)誤選擇的媒體進(jìn)行打印往往會(huì)產(chǎn)生低劣的圖像質(zhì)量。造成這一復(fù)雜問題的原因是大多數(shù)用戶根本不會(huì)改變媒體類型設(shè)置，并且即使存在這些設(shè)置往往也不會(huì)受到注意。因此，典型的用戶總是用普通紙正常模式的缺省設(shè)置來執(zhí)行打印。這樣做是不合適的原因在于，如果用戶在打印機(jī)中插入昂貴的照相媒體，而又選擇了正常模式而不是照相模式，就會(huì)得到不合規(guī)格的圖像，使用戶無謂地浪費(fèi)了昂貴的照相媒體。除了照相媒體之外，在普通紙正常模式下打印的幻燈片也會(huì)形成低劣的圖像質(zhì)量。
在Hewlett-Packard Company的DeskJet 2000C ProfessionalSeries Color Inkjet Printer中解決了區(qū)別幻燈片和紙的問題，它用一個(gè)紅外線反射傳感器來確定幻燈片的存在。這一系統(tǒng)利用了光線能通過幻燈片的事實(shí)來識(shí)別幻燈片與照相媒體和普通紙的區(qū)別。盡管這種識(shí)別系統(tǒng)即簡單又比較便宜，它能夠?yàn)橛脩籼峁?duì)不同類型媒體的有限的識(shí)別。
目前有一種系統(tǒng)可能是對(duì)媒體類型識(shí)別的最終解決方案。在這一系統(tǒng)中，在每一頁媒體上可由打印機(jī)線路板上的傳感器讀取的一個(gè)位置上印有一種隱形墨水代碼。這一代碼為打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供關(guān)于媒體類型，制造商，排列及其特性等豐富信息。傳感器的成本很低，并且該系統(tǒng)對(duì)于完全解脫用戶通過驅(qū)動(dòng)器來選擇媒體的工作是非常可靠的，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別裝載的媒體。遺憾地是，這種打印前的隱形墨水代碼在打印過后就變成可見的代碼了。為了避免這一問題，將代碼設(shè)置在媒體的頁邊空白處，但是市場需求是將噴墨打印機(jī)推向照片生成器領(lǐng)域。這樣，頁邊空白對(duì)于整幅打印也就是打印到紙的邊沿的照片就變成了不應(yīng)有的人造物件。因此，在按照整幅打印模式打中時(shí)，即使將這種代碼用在頁邊空白處也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的打印缺陷。
另一種用于媒體類型識(shí)別的傳感器系統(tǒng)采用了組合式透射/反射傳感器。傳感器的反射部分按照相對(duì)于媒體表面的不同角度有兩個(gè)接收器。從透射檢測器上看，按照透過幻燈片的光就能檢測出幻燈片。兩個(gè)反射傳感器分別被用來測量媒體的鏡面反射和媒體的漫反射。通過分析這兩種反射值的比例就能識(shí)別出具體的媒體類型。為了實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)，需要有一個(gè)數(shù)據(jù)庫，它包括與各種類型的媒體相對(duì)應(yīng)的反射比的查詢表。遺憾地是它往往會(huì)錯(cuò)誤地識(shí)別新的非特征的媒體，從而導(dǎo)致打印質(zhì)量惡化。最后，這種系統(tǒng)的一個(gè)最嚴(yán)重的缺點(diǎn)是，即使多種不同類型的媒體具有完全不同的打印模式分類，也可能會(huì)產(chǎn)生相同的反射比。
因而就需要有一種光學(xué)檢測系統(tǒng)來確定關(guān)于進(jìn)入打印機(jī)器的媒體類型的信息，以便打印機(jī)器能夠通過自動(dòng)調(diào)節(jié)而打印出最佳圖像，而不需要用戶的干預(yù)。
發(fā)明概述按照本發(fā)明的一方面提供了一種為進(jìn)入打印機(jī)器的輸入媒體分類的方法。該方法包括以下步驟，光學(xué)掃描輸入媒體的一部分以產(chǎn)生漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)。在一個(gè)確定步驟中確定漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率。在一個(gè)分析步驟中通過與不同類型媒體的已知值相比較來分析漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)及其空間頻率，將輸入媒體歸類到上述不同類型中的一種。
按照本發(fā)明的另一方面提供了為進(jìn)入打印機(jī)器的輸入媒體分類的另一種方法。該方法包括以下步驟，光學(xué)掃描輸入媒體的一部分，在掃描步驟中收集原始數(shù)據(jù)，并且進(jìn)一步處理原始數(shù)據(jù)。在兩個(gè)確定步驟中，首先確定對(duì)應(yīng)著輸入媒體的一個(gè)主類別，然后在第二確定步驟中確定對(duì)應(yīng)著輸入媒體的主類別以內(nèi)的具體媒體類型。在一個(gè)校驗(yàn)步驟中校驗(yàn)具體的媒體類型是否與輸入媒體相對(duì)應(yīng)。在一個(gè)選擇步驟中響應(yīng)這一校驗(yàn)步驟來選擇一種打印模式。最后，在打印步驟中用選擇的打印模式在輸入媒體上打印圖像。
按照本發(fā)明的再一方面提供了另一種為進(jìn)入打印機(jī)器的輸入媒體分類的方法。該方法包括以下步驟，光學(xué)掃描輸入媒體的一部分以產(chǎn)生漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)，并且確定漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率。在一個(gè)分類步驟中將輸入媒體分入多個(gè)主媒體類別組之一。最后在一個(gè)匹配步驟中用輸入媒體匹配上述多個(gè)主媒體類別組之一以內(nèi)的一種具體媒體類型或是一種缺省媒體類型。
按照本發(fā)明的另外一方面提供了一種噴墨打印機(jī)器，它包括沿著一條橫跨打印區(qū)的掃描軸線往復(fù)移動(dòng)噴墨打印頭的一個(gè)托架，響應(yīng)為了在進(jìn)入打印區(qū)的輸入媒體上打印一個(gè)選定圖像而產(chǎn)生的打印信號(hào)在媒體上有選擇地沉積墨滴。這種打印機(jī)器還包括由橫跨打印區(qū)進(jìn)行掃描的托架支撐著的一個(gè)媒體傳感器。媒體傳感器包括(1)用來照射輸入媒體的單個(gè)發(fā)光元件，(2)漫射傳感器，它接收由照亮的媒體反射的漫射光并產(chǎn)生一個(gè)漫射信號(hào)，信號(hào)的幅值與媒體的漫反射比成正比，以及(3)鏡面?zhèn)鞲衅鳎邮沼烧樟恋拿襟w反射的單向光并產(chǎn)生一個(gè)鏡面信號(hào)，信號(hào)的幅值與媒體的鏡面反射比成正比。打印機(jī)器還具有一個(gè)控制器，用來將漫射信號(hào)與鏡面信號(hào)相比較，設(shè)置一個(gè)參考值，從而產(chǎn)生一個(gè)打印信號(hào)，其選定的打印模式與進(jìn)入打印區(qū)的媒體類型相匹配。
按照本發(fā)明的另外一方面提供了一種在輸入媒體上進(jìn)行打印的噴墨打印機(jī)器，這種打印機(jī)器包括用來彎曲輸入媒體的一個(gè)彎折件以及橫跨輸入媒體移動(dòng)的一個(gè)托架。用托架支撐著一個(gè)媒體傳感器橫跨著彎折件對(duì)面的輸入媒體進(jìn)行掃描。媒體傳感器包括一個(gè)用來照射輸入媒體的發(fā)光元件，還有一個(gè)傳感器用來接收被照亮的媒體反射的光，并且響應(yīng)這一反射光而產(chǎn)生一個(gè)反射比信號(hào)。一個(gè)控制器將這一反射比信號(hào)和已知的參考值相比較，選擇一種對(duì)應(yīng)著輸入媒體的打印模式。
按照本發(fā)明的再一方面還提供了一種為進(jìn)入打印機(jī)器的輸入媒體分類的方法。該方法包括以下步驟，讓輸入媒體發(fā)生彎曲，并且光學(xué)掃描輸入媒體的彎曲部分以產(chǎn)生反射比數(shù)據(jù)。在一個(gè)分析步驟中分析反射比數(shù)據(jù)，將其與不同類型媒體的已知值相比較，將輸入媒體歸類為上述不同類型之一。
本發(fā)明總的目的是為噴墨打印機(jī)器提供一種光學(xué)檢測系統(tǒng)，連同一種光學(xué)識(shí)別媒體類型的方法，因而可以由打印機(jī)器來調(diào)節(jié)墨滴，無需用戶介入就能在所使用的特定類型媒體上產(chǎn)生高質(zhì)量圖像。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種便于使用的噴墨打印機(jī)器，它能夠補(bǔ)償媒體類型，為消費(fèi)者產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的圖像。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種用于識(shí)別媒體的主要類型的光學(xué)檢測系統(tǒng)，例如是普通紙，高級(jí)紙，照相媒體和幻燈片，在媒體上不需要有任何可能產(chǎn)生不應(yīng)有的打印人造物體的特殊標(biāo)記，并且不需要用戶的介入或重新校準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為噴墨打印機(jī)器提供一種輕便、緊湊并且用最少的部件制造的光學(xué)檢測系統(tǒng)，為消費(fèi)者提供更加經(jīng)濟(jì)的噴墨打印產(chǎn)品。
附圖描述圖1是一種噴墨打印機(jī)器的分解透視圖，它是一種噴墨打印機(jī)，包括了本發(fā)明的一種光學(xué)檢測系統(tǒng)，用來采集進(jìn)入打印機(jī)器的打印區(qū)部分的輸入媒體片的有關(guān)信息。
圖2是圖1的檢測系統(tǒng)中安裝在打印頭托架上一個(gè)部位的一個(gè)單色光學(xué)傳感器放大后的分解透視圖。
圖3是圖2的單色光學(xué)傳感器內(nèi)部的透視圖。
圖4是圖2的單色光學(xué)傳感器中一種形式的鏡頭裝置的頂視圖。
圖5是圖4所示鏡頭裝置的底視圖。
圖6是圖4所示鏡頭裝置的側(cè)剖面圖。
圖7的側(cè)剖面示意圖表示圖2的單色光學(xué)傳感器的工作方式。
圖8是用來表示圖4所示鏡頭裝置的工作方式的一個(gè)局部放大剖面圖。
圖9是圖2所示單色光學(xué)檢測系統(tǒng)的一種工作方式的流程圖。
圖10是一個(gè)信號(hào)定時(shí)圖，表示在圖2的單色光學(xué)檢測系統(tǒng)中使用的各種信號(hào)的定時(shí)及相對(duì)幅值。
圖11的示意圖表示對(duì)白色媒體和青色，黃色，品紅色及黑色墨水的相對(duì)鏡面反射比和鏡面吸收比與照射波長的關(guān)系，以及由圖2的單色光學(xué)檢測系統(tǒng)在監(jiān)視打印在媒體上的圖像時(shí)獲得的有關(guān)信號(hào)量值。
圖12的示意圖表示在上文的背景技術(shù)部分中討論的采用HP’002光學(xué)傳感器的現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)視系統(tǒng)。
圖13表示一種方法的流程圖，可以用圖1-10的單色光學(xué)傳感器來區(qū)別沒有紙帶(tape)的幻燈片媒體，GOSSIMER照相媒體，具有紙帶頭的幻燈片媒體，以及普通紙。
圖14是適合所有普通紙的高級(jí)漫反射比與媒體類型的關(guān)系圖表，這其中包括幻燈片(“TRAN”)的入口，沒有標(biāo)注“TAPE”的紙帶頭的入口，以及標(biāo)注有“GOSSIMER#1”和“GOSSIMER#2”的GOSSIMER照相紙的入口。
圖15是Fourier光譜成份的圖表，一直達(dá)到GOSSIMER照相媒體的成份30。
圖16是Fourier光譜成份的圖表，一直達(dá)到代表MoDo Datacopy所提供的在圖14中標(biāo)注有“MODO”的普通紙的成份30。
圖17是圖14中所示所有媒體的Fourier光譜成份的總圖表。
圖18是Fourier光譜成份的圖表，一直達(dá)到圖14中用“TAPE”表示的具有紙帶頭的幻燈片的成份30。
圖19是一個(gè)總圖表，除了用“TRAN”表示的橫跨幻燈片的TAPE頭的Fourier光譜成份之外還包括了圖14中所示用于普通紙的第三，第十六，第十七和第十八Fourier光譜成份。
圖20是用來確定進(jìn)入圖1的打印機(jī)的打印區(qū)的諸如普通紙，高級(jí)紙，照相媒體或幻燈片等媒體的主類別的一種方法的流程圖，并且可用來確定主類別中的具體媒體類型，例如是區(qū)分一般高級(jí)紙，無光澤照相高級(jí)紙，以及開頭看到的生膠卡片。
圖21是結(jié)合圖20的方法使用的一種高級(jí)媒體類型確定光學(xué)傳感器的示意性側(cè)剖面圖。
圖22是圖21的媒體光學(xué)傳感器的一種鏡頭裝置的頂視平面圖。
圖23是圖21的鏡頭裝置的底視平面圖。
圖24是圖21的鏡頭裝置的側(cè)剖面圖。
圖25是圖20的方法中“收集原始數(shù)據(jù)”部分的流程圖。
圖26是圖20的方法中“進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)”部分的流程圖。
圖27是圖20的方法中“校驗(yàn)”和“選擇打印模式”部分的流程圖。
圖28是圖20的方法的“校驗(yàn)”和“選擇打印模式”部分中使用的數(shù)據(jù)加權(quán)和排列程序的流程圖。
圖29-32共同組成的一個(gè)流程圖表示圖20的方法中的“主類別確定”和“具體類型確定”部分，具體地說圖29表示幻燈片確定；圖30表示有光澤相紙確定；圖31表示無光澤相紙確定；以及圖32表示普通紙和高級(jí)紙確定。
圖33的曲線表示圖2-8中采用藍(lán)色發(fā)光二極管(“LED”)的單色光學(xué)傳感器的光譜光輸出。
圖34的曲線表示圖21中使用藍(lán)紫色LED的媒體類型確定傳感器的鏡面光輸出。
圖35是圖21的媒體類型光學(xué)傳感器的一個(gè)放大的示意性側(cè)剖面圖，用來表示監(jiān)視進(jìn)入圖1所示打印機(jī)的打印區(qū)內(nèi)的一張普通紙或幻燈片媒體的方法。
圖36是圖21中的媒體類型光學(xué)傳感器沿著其36-36線提取的一個(gè)底視平面圖。
圖37是圖21的媒體類型傳感器的一個(gè)放大的示意性側(cè)剖面圖，用來表示監(jiān)視進(jìn)入圖1所示打印機(jī)的打印區(qū)內(nèi)的一張高級(jí)媒體的方法。
圖38是圖21的媒體類型傳感器的一個(gè)放大的示意性側(cè)剖面圖，用來表示監(jiān)視進(jìn)入圖1所示打印機(jī)的打印區(qū)內(nèi)的一張照相媒體的方法。
圖39-44是在圖20的方法的“收集原始數(shù)據(jù)”部分中采集的原始數(shù)據(jù)的曲線，具體地說圖39表示很光澤的照相媒體的數(shù)據(jù)；圖40表示有光澤照相媒體的數(shù)據(jù)；圖41表示無光澤照相媒體的數(shù)據(jù)；圖42表示普通紙例如是GilbertBond的數(shù)據(jù)；圖43表示高級(jí)紙的數(shù)據(jù)；圖44表示具有紙帶頭的HP幻燈片媒體的數(shù)據(jù)；以及圖45表示沒有紙帶頭的幻燈片媒體的數(shù)據(jù)。
圖46-51是高達(dá)成份100的Fourier光譜成份的曲線圖，具體地說
圖46表示無光澤照相媒體的漫反射；圖47表示無光澤照相媒體的鏡面反射；圖48表示很光澤的照相媒體的漫反射；圖49表示很光澤的照相媒體的鏡面反射；圖50表示普通紙媒體的漫反射；圖51表示普通紙媒體的鏡面反射。
圖52是包括普通紙媒體，高級(jí)紙媒體，無光澤照相媒體，有光澤照相媒體和幻燈片等幾種一般媒體的漫射空間頻率的曲線圖。
圖53是包括普通紙媒體，高級(jí)紙媒體，無光澤照相媒體，有光澤照相媒體和幻燈片等幾種一般媒體的鏡面空間頻率的曲線圖。
圖54是包括普通紙媒體，高級(jí)紙媒體，無光澤照相媒體，有光澤照相媒體和幻燈片等幾種特殊媒體的漫射空間頻率的曲線圖。
圖55是包括普通紙媒體，高級(jí)紙媒體，無光澤照相媒體，有光澤照相媒體和幻燈片等幾種特殊媒體的鏡面空間頻率的曲線圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述圖1表示按照本發(fā)明構(gòu)成的一種噴墨打印機(jī)器的一個(gè)實(shí)施例，它是一種噴墨打印機(jī)20，可以在工業(yè)，辦公室，家庭或其他環(huán)境中用來打印商務(wù)報(bào)告，信件，桌面出版物，藝術(shù)品等等。市場上提供了各種各樣的噴墨打印機(jī)。例如，能夠體現(xiàn)本發(fā)明的一些噴墨打印機(jī)器包括繪圖儀，便攜式打印裝置，復(fù)印機(jī)，照相機(jī)，圖像打印機(jī)，傳真機(jī)等等。從一般的概念來說，本發(fā)明是在特別適合家庭環(huán)境的噴墨打印機(jī)20的環(huán)境下來說明的。
盡管打印機(jī)部件的型號(hào)有各種各樣，典型的噴墨打印機(jī)20都包括被一個(gè)外殼或是殼體23包圍的底盤22，為了能清楚地看到內(nèi)部部件而去掉了外殼的主體。打印媒體操作系統(tǒng)24將一張張打印媒體送入一個(gè)打印區(qū)25。打印媒體可以是合適的任何類型的薄片材料，諸如紙張，卡片，信封，織物，幻燈片，聚酯薄膜等等，但是為了方便在所示的實(shí)施例中是以紙張作為打印媒體的例子。打印媒體操作系統(tǒng)24有一個(gè)媒體輸入口，例如是一個(gè)輸送托盤26，用來在打印之前裝入并且儲(chǔ)存所供應(yīng)的媒體。由可以用來將打印媒體從輸送托盤26送入打印區(qū)25進(jìn)行打印的一臺(tái)電機(jī)和齒輪組27來驅(qū)動(dòng)一系列常規(guī)的媒體推進(jìn)或驅(qū)動(dòng)滾筒(未示出)。在打印之后，媒體薄片會(huì)落在一對(duì)用來接收打印薄片的延伸的可伸縮輸出干燥翼片28上。翼片28在縮回到側(cè)面讓新打印的薄片落入輸出托盤30之前暫時(shí)將新打印的薄片保持在輸出托盤部分30中的仍在干燥的原先打印的薄片上方。媒體操作系統(tǒng)24可以包括一系列調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用來接納包括信函，法律文書，A-4，信封等等不同尺寸的打印媒體。為了保證矩形媒體薄片在長度方向上對(duì)齊媒體長度，操作系統(tǒng)24可以包括一個(gè)滑動(dòng)長度調(diào)節(jié)桿32，并且用一個(gè)滑動(dòng)寬度調(diào)節(jié)桿34來保證媒體薄片在寬度方向上與媒體寬度對(duì)齊。
打印機(jī)20還有一個(gè)示意性地用微處理器35表示的打印機(jī)控制器，它可以從諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(未示出)等主機(jī)設(shè)備計(jì)算機(jī)接收指令。打印機(jī)控制器的許多功能實(shí)際上都可以由主計(jì)算機(jī)，打印機(jī)電路板上的電子電路或是計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間的交互式動(dòng)作來執(zhí)行。本文中使用的術(shù)語“打印機(jī)控制器35”囊括了無論是由主計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，二者間的中間設(shè)備或者是這些設(shè)備的相互組合所執(zhí)行的這些功能。連接到主計(jì)算機(jī)上的一臺(tái)監(jiān)視器可以用來為操作人員顯示可視信息，例如是打印機(jī)狀態(tài)或是在主計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的特定程序。個(gè)人計(jì)算機(jī)及其鍵盤和/或鼠標(biāo)等輸入設(shè)備以及監(jiān)視器都是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
底盤22支撐著一個(gè)導(dǎo)向棒36，它限定了一條掃描軸線38并且滑動(dòng)地支撐著一個(gè)噴墨打印頭托架40沿著掃描軸線橫跨打印區(qū)25做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。用一個(gè)托架推進(jìn)系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)托架40，圖中的推進(jìn)系統(tǒng)包括連接到托架驅(qū)動(dòng)DC電機(jī)44上的一條環(huán)形皮帶42。托架推進(jìn)系統(tǒng)還有一個(gè)位置反饋系統(tǒng)，例如是一種慣用的光學(xué)編碼器系統(tǒng)，可以將托架位置信號(hào)提供給控制器35。可以在托架40上安裝一個(gè)光學(xué)編碼閱讀器用來讀取沿著托架運(yùn)行路徑延伸的一個(gè)編碼器條帶45。托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)44響應(yīng)從打印機(jī)控制器35接收的控制信號(hào)而工作。如下文所述，可以用一種慣用的柔軟多導(dǎo)體條帶46從控制器35向打印頭托架40傳送允許或是激發(fā)指令控制信號(hào)來完成打印。
沿著導(dǎo)向棒36將托架40推進(jìn)到裝有一個(gè)服務(wù)站機(jī)構(gòu)(未示出)的服務(wù)區(qū)48，它可以提供各種常規(guī)的打印頭服務(wù)功能，例如在背景技術(shù)一段中描述的?？梢赃x擇各種不同的機(jī)構(gòu)讓打印頭蓋，刮片和起動(dòng)器(如果使用)接觸到打印頭，例如是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)或者是通過與托架40的嚙合來操作的平移或旋轉(zhuǎn)裝置。例如，在同為轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)受讓人Hewlett-Packard Company的美國專利US4,853,717和5,155,497中提供了合適的平移或浮動(dòng)滑板式服務(wù)站操作機(jī)構(gòu)。在DeskJet850C，855C，820C，870C和895C型彩色噴墨打印機(jī)中普遍采用了旋轉(zhuǎn)式服務(wù)機(jī)構(gòu)(同樣可參見轉(zhuǎn)讓給Hewlett-Packard Company的美國專利US5,614,930)，而在Hewlett-Packard Company銷售的DeskJet690C，693C，720C和722C型彩色噴墨打印機(jī)中普遍采用了其他類型的平移服務(wù)機(jī)構(gòu)。
在打印區(qū)25中，媒體從用一個(gè)閉鎖機(jī)構(gòu)58固定在托架40上的噴墨墨盒接收墨水，例如有一個(gè)黑色墨盒50和三個(gè)單色墨盒52，54和56，如圖1所示。按照現(xiàn)有技術(shù)中的習(xí)慣將墨盒50-56統(tǒng)稱為“筆”。用筆50-56分配的墨水可以是顏料型墨水，染料型墨水或者是二者的組合，以及石蠟型墨水，同時(shí)具有顏料和染料特性的混合或復(fù)合型墨水。
圖示的筆50-56各自包括用來儲(chǔ)存墨水的容器。用于各支筆50-56的容器可以包含打印機(jī)線路板上每一種顏色的全部墨水儲(chǔ)備，它通常是一種可更換的墨盒，或者是象“離軸的”墨水輸送系統(tǒng)那樣僅僅儲(chǔ)存少量墨水。當(dāng)筆在打印區(qū)25上沿著掃描軸線38往復(fù)移動(dòng)時(shí)，可更換墨盒系統(tǒng)攜帶有全部墨水儲(chǔ)備。因此，可更換墨盒系統(tǒng)可以被視為一種“同軸”系統(tǒng)，而將在遠(yuǎn)離打印區(qū)掃描軸線的一個(gè)靜止位置儲(chǔ)存主墨水儲(chǔ)備的系統(tǒng)稱為“離軸”系統(tǒng)。在離軸系統(tǒng)中，每一種顏色的主墨水儲(chǔ)備被儲(chǔ)備在打印機(jī)中的一個(gè)靜止位置，例如有四個(gè)可裝填或可更換主容器60，62，64和66，它們被接收在由底盤22支撐著的一個(gè)靜止墨水儲(chǔ)備容器68中。筆50，52，54和56各自具有打印頭70，72，74和76，它們通過一個(gè)導(dǎo)管系統(tǒng)78從靜止容器60-66向鄰近打印頭70-76的板上容器輸送墨水。
打印頭70-76各自具有一個(gè)噴孔板，在板內(nèi)按照本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式形成許多噴嘴。按照慣例，每個(gè)打印頭70-76的噴嘴至少有一個(gè)，但往往是沿著噴孔板有兩個(gè)線性陣列。因此，本文中使用的術(shù)語“線性”可以解釋為“準(zhǔn)線性”或者是大致成線性，并且可能包括彼此稍微偏移地布置的噴嘴，例如是采用z字形布置。各個(gè)線性陣列通常是在垂直于掃描軸線38的縱向上對(duì)齊，各個(gè)陣列的長度確定了打印頭一次通過的最大圖像掃描帶。圖示的打印頭70-76是熱噴墨打印頭，當(dāng)然也可以采用其他類型的打印頭，例如是壓電打印頭。典型的熱打印頭70-76包括和噴嘴相聯(lián)系的許多電阻。當(dāng)一個(gè)選定的電阻受到激勵(lì)時(shí)，就形成一個(gè)氣泡，從噴嘴中噴射出墨滴并且落在噴嘴下面的打印區(qū)25中的紙張上。響應(yīng)通過多導(dǎo)體條帶46從控制器35接收的激發(fā)指令控制信號(hào)有選擇地激勵(lì)這些打印頭電阻。
單色光學(xué)檢測系統(tǒng)圖2和3表示按照本發(fā)明構(gòu)成的一種單色光學(xué)傳感器100。傳感器100包括一個(gè)由打印頭托架40支撐著的外殼或基座單元102，例如是采用螺絲附件，，滑動(dòng)和搭扣配合，用粘合劑粘合，或者是采用整體結(jié)構(gòu)，或者是用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種其他等效的方法。在外殼102上用一對(duì)搭扣指連著一個(gè)蓋104，例如是圖2中所示的指106。外殼102和蓋104最好都是用注模的硬塑料制成，盡管也可能適合采用其他材料。一個(gè)彎曲電路部件108覆蓋在蓋104上面，可以用來為傳感器供電，并且將傳感器信號(hào)送回打印機(jī)控制器35。彎曲電路108可以將傳感器100連接到托架40的電子電路部分(未示出)，讓傳感器信號(hào)從托架40上通過多導(dǎo)體條帶46，由條帶在控制器35和托架40之間傳送用來激發(fā)打印頭70-76的信號(hào)。有一個(gè)鏡頭裝置110被夾在外殼102的下部和蓋104之間，以下要參照?qǐng)D4-6具體說明具體裝置100。由外殼102的后部和/或側(cè)部來確定用來接收鏡頭110的一或多個(gè)縫隙(未示出)，然后用蓋104將鏡頭110固定在這些縫隙中?；蛘呤菍㈢R頭裝置110粘合在外殼102上，也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的各種其他方式固定在外殼上。
圖3表示拆掉了蓋104暴露出外殼102內(nèi)部的單色傳感器100，以及傳感器內(nèi)部的部件。外殼102限定了一個(gè)LED(發(fā)光二極管)接收艙112和用來將艙112的內(nèi)部連通到鏡頭裝置110的一個(gè)LED輸出孔114。外殼102還限定了兩對(duì)定位件116和一個(gè)用來配合接收藍(lán)色LED120的定位支架或者是凹槽限定件118。藍(lán)色LED120的背面法蘭部分122應(yīng)該落在每個(gè)定位件116的底下一側(cè)，讓支架118的凹槽部分的構(gòu)形能接收靠近一個(gè)輸出鏡頭125的LED120的前部124。兩條輸入引線126和128從LED背面法蘭122上伸出，引線用電路連接到彎曲電路108的導(dǎo)體，可以采用焊接，壓接或者是本領(lǐng)域中公知的其他電連接技術(shù)。從日本京都的Panasonic(Matsushita Electronics)可以獲得一種合適的藍(lán)色LED120，部件型號(hào)為LNG992CF9，它是一種T- GaN LED。
光學(xué)傳感器100還包括一個(gè)光電二極管130，它包括用電路連接到光電二極管130的放大器部分134上的一個(gè)光敏光電池。光電二極管130還包括向光敏光電池132發(fā)射光的輸入鏡頭135。裝配光電池132的封裝中最好能包括用來將入射光匯聚到光電池132上的曲面鏡135。光電二極管130還有三條輸出引線136，137和138，用來將放大器134的輸出連接到彎曲電路108上的導(dǎo)體，通過托架40上的電子電路和多導(dǎo)體彎曲條帶46將光電二極管傳感器信號(hào)提供給控制器35。最好將光電二極管接收在外殼102所限定的一個(gè)二極管安裝艙140內(nèi)。盡管可以采用各種不同的二極管，首選的二極管是從Dallas，Texas的Texas Instruments(德克薩斯儀器公司)獲得的一種光一電壓轉(zhuǎn)換器，型號(hào)為TSL255。
外殼102上最好設(shè)有向下延伸進(jìn)入艙140的彈簧接頭142。彈簧接頭142接觸到外殼外面的光電二極管放大器134，將光電二極管130推向一對(duì)定位壁144，由定位壁限定了一個(gè)通道145。通道145連通二極管接收艙140和一個(gè)聚焦艙146。外殼102的下部限定了一個(gè)光電二極管輸入孔148，艙146通過這個(gè)孔連通到鏡頭裝置110的一部分。這樣，來自鏡頭裝置110的光就能通過孔148，艙146，通道145的入站路徑進(jìn)入光電二極管鏡頭135，落在光電池132上。外殼102的結(jié)構(gòu)最好能讓LED艙112在光學(xué)上與光電二極管艙140，146隔離，以防藍(lán)色LED120發(fā)出的光直接傳到光電池132。這樣就能將LED120的出站光路徑與光電二極管130的入站光路徑隔離。
如圖2所示，為了將LED引線126，128和光電二極管引線136-137連接到彎曲電路108的導(dǎo)體上，蓋104最好能限定一個(gè)供LED引線128-126通過的縫隙150和另一個(gè)供光電二極管引線136-138通過的縫隙152。為了將光電二極管引線136，137和138彼此分開，在蓋104上最好能限定一個(gè)用來接收引線137的凹槽154，凹槽的兩邊有兩個(gè)凹口，一個(gè)凹口156分開引線136和137，另一個(gè)凹口158分開引線137和138。顯然，如果需要將引線126與引線128分開，LED引線縫隙150也可以采用類似的凹口和凹槽結(jié)構(gòu)。LED引線縫隙150和光電二極管引線縫隙152的尺寸和位置及其與彎曲電路108的導(dǎo)體的連接有助于LED120和光電二極管130的精確定位，以便于光學(xué)部件特別是LED輸出鏡頭125和光電二極管輸入鏡頭135的精確定位和排列。
圖4-6表示鏡頭裝置110的結(jié)構(gòu)，它是用光學(xué)塑料制成的，在內(nèi)部形成注模的鏡頭元件。圖4表示沿著鏡頭110的頂面162形成的一個(gè)衍射鏡頭元件160。衍射鏡頭160的位置處在延伸通過外殼102的LED輸出孔114的正下方。圖4表示鏡頭裝置110的底視圖，鏡頭裝置的底面164朝下面對(duì)著打印媒體。在衍射鏡頭160的對(duì)面，底面164上有一個(gè)Fresnel鏡頭元件165。圖6表示從底面164向外突出的一個(gè)光電二極管鏡頭元件166。鏡頭166最好是一個(gè)非球面聚光凸透鏡。圖4表示直接面對(duì)著輸入部分166的光電二極管鏡頭的上部或者是輸出鏡頭元件168。盡管輸出元件168在某些實(shí)施例中可以在鏡頭110的頂面162上平面伸展，為了改善光電二極管鏡頭135的光學(xué)輸入也可能要求頂面168有一定的構(gòu)形。光電二極管輸出元件168還應(yīng)該是一個(gè)衍射鏡頭，其結(jié)構(gòu)如上文中所述的二極管鏡頭元件160，用來為初級(jí)輸入鏡頭元件166的色差提供校正。
圖7表示藍(lán)色LED120和光電二極管130在照射一個(gè)選定區(qū)域172上的一頁媒體170時(shí)的工作方式。圖7還表示了藍(lán)色LED120的內(nèi)部部件。LED120包括一個(gè)用電路連接到導(dǎo)體126的負(fù)引線框架174。LED120還有一個(gè)安裝在反射器杯176內(nèi)部并且被負(fù)引線框架174支撐著的沖模175。沖模175被用來產(chǎn)生由受激勵(lì)的LED發(fā)射的藍(lán)色波長的光。正引線框架178用電路連接到導(dǎo)體128，用來在藍(lán)色LED120導(dǎo)通時(shí)傳導(dǎo)電流。最好將負(fù)引線框架174，沖模175，杯176和正引線框架178都封裝在一個(gè)透明環(huán)氧樹脂體內(nèi)，它適合限定一個(gè)成合成圓頭透鏡的輸出鏡頭125，將來自沖模175的光匯聚成射線形成一個(gè)照射光束180。
鏡頭裝置110中包括元件160和165的LED部分用來偏轉(zhuǎn)，聚焦和漫射LED輸出光束180，并且將改變的LED光束182引向媒體170上被照亮的區(qū)域172。為了完成這一動(dòng)作，沿著底面164的Fresnel鏡頭165是一個(gè)離軸元件，它的光軸184與光電二極管130的中心軸線185吻合，在照亮的區(qū)域172中形成軸線184和185之間的這種吻合。另外，F(xiàn)resnel鏡頭165的焦距大約等于Fresnel鏡頭165和媒體170的打印平面之間距離的一半。衍射鏡頭元件160漫射LED輸出光束180，而Fresnel鏡頭165使漫射光束轉(zhuǎn)向形成一個(gè)改變的光束182。具體地說，F(xiàn)resnel鏡頭165通過棱鏡作用橫向偏轉(zhuǎn)入射光束180，這樣就能在靠近光電二極管130處安裝LED燈120，為單色光學(xué)傳感器100提供緊湊的封裝。進(jìn)而，F(xiàn)resnel鏡頭165棱鏡作用還能將改變的光束182部分聚焦在選定的一個(gè)很小的區(qū)域172內(nèi)，而衍射透鏡160以可控的方式漫射光束180，為區(qū)域172提供所需的照明。
衍射透鏡160有許多各自具有密集間隔的脊，用來提供干擾效果，使通過的光有效地轉(zhuǎn)向一個(gè)選定的方向。如果按照不同的量使入射光束180的不同部分轉(zhuǎn)向，這種轉(zhuǎn)向?qū)Ω淖兊墓馐?82就具有聚焦作用。如果在衍射透鏡160中隨意或是選定的區(qū)域采取稍有角度的偏移，聚焦的圖像可能會(huì)稍有混亂，但不會(huì)損失漫射輸出光束182的效率。圖8中具體表示了衍射透鏡160和Fresnel鏡頭165的配合。
圖8表示LED輸出光束180的大致平行的四個(gè)入射光束186，187，188和189，穿過鏡頭裝置110的光束是186’，187’，188’和189’，而射出裝置110的光束分別是186”，187”，188”和189”。分段表示的光束是從Fresnel鏡頭元件165出來的多個(gè)頂部120(參見圖5)之一上選擇截取的。每個(gè)頂部120有一個(gè)向下的弧度面122，它終止于與入射光束段186-189大致平行的垂直壁124。
圖示的衍射透鏡160包括一組衍射單元126，127，128和129，各自用來將一個(gè)入射光束186-189轉(zhuǎn)向成通過鏡頭110主體的光束186’-189’。在圖4的頂視平面圖中表示了成曲面布置的各單元126-128，用這些單元的曲線使光束開始朝著媒體170上(圖7)受注意的位置172轉(zhuǎn)向，也就是轉(zhuǎn)向圖8中的左側(cè)。除了這一轉(zhuǎn)向功能之外，衍射透鏡元件160還會(huì)使光束漫射，以掩蓋鏡頭元件中的任何缺陷。
每個(gè)單元126-129最好是包括一組精密規(guī)格的溝槽，各自具有稍稍不同的間距和排列。通過改變溝槽的間距和排列，每個(gè)單元126-128按照選定的偏轉(zhuǎn)角分離光線186-189，使鏡頭發(fā)出的光線186”-189”受到擾亂。在圖8中稍稍夸大地表示了擾亂或是漫射的光線，大致平行的入射光束186-189在通過鏡頭變成光束186’-189’時(shí)不再是相互平行了。盡管在隨意方向上將偏移角度控制在大約0.5°就能達(dá)到可接受的漫射效果，但最好還是對(duì)各個(gè)單元126-129仔細(xì)地“編程”，使某些光線186’-189’的轉(zhuǎn)向大于其他光線。這種編程的漫射效果能夠消除LED120的發(fā)光圖形中的不均勻性。
在通過Fresnel鏡頭元件165時(shí)，每個(gè)頂部120的弧度部分122用來根據(jù)光束交叉的弧度部分122按不同的角度偏轉(zhuǎn)光束186’-189’。例如圖中所示，出射光束186”-189”的偏轉(zhuǎn)角度分別是θ1，θ2，θ3，θ4，其中的θ1是最小偏轉(zhuǎn)，逐漸加大到θ2，θ3直至最大偏轉(zhuǎn)θ4。在圖5的底視平面圖中表示的Fresnel鏡頭165的頂部120還用來進(jìn)一步匯聚和朝著圖7和8的左側(cè)轉(zhuǎn)向入射的LED光束180。
參見圖7，改變的光束182碰到受注意的區(qū)域172，然后被媒體170反射成漫反射光束200。漫反射光束200具有按照Lambertian分布形式的火焰狀散射光線。另一部分入射光束182被照亮的區(qū)域172反射成鏡面反射光束204。按照公知的光學(xué)原理“入射角等于反射角”，鏡面光束204離開紙面的角度和入射光束碰到紙面170的角度是相同的。
漫反射光束200進(jìn)入鏡頭110的光電二極管部分的凸透鏡166。選用圖示的非球面聚光凸透鏡166是用來使來自區(qū)域172的基本上所有漫反射光200都聚焦到光電二極管130上，在圖示的實(shí)施例中用大約5mm(毫米)的焦距就可以完成。當(dāng)然，在傳感器100具有不同的封裝和位置的其他實(shí)施例中也可以選擇其他焦距來達(dá)到這一目的。最好是為光電二極管頂上的輸出透鏡168模制一個(gè)衍射面，這樣能有益地校正初級(jí)輸入凸透鏡166的色差。這樣，漫反射光波200就被鏡頭裝置110的光電二極管部分的凸面和衍射部分166，168變成了提供給光電二極管透鏡135的改變的輸入光束202，然后對(duì)這一輸入光束202聚焦供光電池132接收。
藍(lán)色LED120發(fā)射的光最好具有430-500nm(毫微米)的峰值波長。在圖示的實(shí)施例中，連接著蓋104的外殼102共同構(gòu)成一個(gè)單色光學(xué)傳感器模塊，它的外部尺寸是大約23mm高，10mm厚和14mm寬。在圖示的實(shí)施例中，鏡頭110的底面與媒體170上面的打印面相距大約10mm，因此，受注意的選定面積172的直徑大約是1mm。盡管光電二極管130可以看見選定區(qū)域172的整個(gè)面積，被LED120照亮的面積要稍大一些，其直徑大約是2mm，以保證來自LED120的藍(lán)色光能夠照亮選定區(qū)域172的整個(gè)面積。
圖9表示按照本發(fā)明構(gòu)成的單色光學(xué)檢測系統(tǒng)210的一種工作方式的流程圖，它包括安裝在打印機(jī)20中的單色傳感器100。在操作者響應(yīng)控制器35的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器部分的提示而開始起動(dòng)測試程序步驟212之后，一個(gè)起動(dòng)測試信號(hào)214被發(fā)送給系統(tǒng)210的打印測試圖形部分216。測試圖形部分216就激發(fā)噴嘴從一或多個(gè)打印頭70-74噴射墨水，在媒體170上打印測試圖形。例如，打印機(jī)控制器35向筆50-56發(fā)出激發(fā)信號(hào)，讓這些筆打印每種顏色的平行條的兩個(gè)圖形，一組平行條與掃描軸線38平行，另一組平行條與掃描軸線38垂直。完成了測試圖形的打印，測試圖形部分216就發(fā)向系統(tǒng)210的用傳感器掃描測試圖形部分220發(fā)出一個(gè)完成信號(hào)218。在打印完測試圖形之后，托架40再次橫跨打印區(qū)25移動(dòng)，并且操作媒體推進(jìn)電機(jī)27將媒體頁170送過打印區(qū)，讓單色傳感器100越過每個(gè)圖形。
在這一測試圖形掃描過程中，打印機(jī)控制器35使用分別來自打印頭托架位置編碼器225和媒體推進(jìn)編碼器226的輸入信號(hào)222和224。開始掃描時(shí)，掃描測試圖形部分220向系統(tǒng)210的掃描過程中脈沖驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED部分230發(fā)送一個(gè)許可脈沖信號(hào)228。如下文中參照?qǐng)D10所述，編碼器信號(hào)222和224被用來確定LED脈沖的定時(shí)。當(dāng)然也可以用其他定時(shí)機(jī)構(gòu)向LED120發(fā)脈沖，例如是在移動(dòng)托架或媒體的過程中發(fā)出1000赫茲頻率的短暫脈沖，而不使用托架和/或媒體編碼器信號(hào)222和224。脈沖部分230被用來為系統(tǒng)210的脈沖過程中收集數(shù)據(jù)部分234產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)采集信號(hào)232，然后將掃描的數(shù)據(jù)信號(hào)235傳送到比較數(shù)據(jù)和參考值部分236。在掃描每個(gè)圖形時(shí)，傳感器100向控制器35發(fā)送包括信號(hào)235的可變電壓信號(hào)，用來指示在視野范圍例如圖7中的區(qū)域172內(nèi)有打印的墨水。
打印機(jī)控制器35跟蹤測試標(biāo)記的位置，并且用236部分將存儲(chǔ)在一個(gè)參考查詢表或計(jì)算部分240中的指定位置或參數(shù)信號(hào)238與數(shù)據(jù)信號(hào)235所代表的傳感器100監(jiān)視的實(shí)際位置或參數(shù)相比較。控制器35利用輸入傳感器數(shù)據(jù)的信號(hào)235計(jì)算每個(gè)測試圖形相對(duì)于理想指定位置的實(shí)際位置，在必要時(shí)控制器35可以對(duì)此后打印操作中的噴嘴激發(fā)順序執(zhí)行補(bǔ)償校正。將比較部分236產(chǎn)生的一個(gè)結(jié)果信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)接受部分244。如果數(shù)據(jù)可以接受，接受部分244就向連續(xù)打印工作部分246發(fā)送一個(gè)YES信號(hào)245，采用現(xiàn)有的噴嘴激發(fā)參數(shù)開始打印。
如果發(fā)現(xiàn)媒體172上的測試標(biāo)記不在指定的位置，或者是參數(shù)超出了指定的限制，接受部分244就向打印機(jī)控制器35的調(diào)節(jié)筆噴嘴激發(fā)參數(shù)部分250傳送一個(gè)NO信號(hào)248，然后確定是否需要筆定位或校正噴嘴激發(fā)順序。在執(zhí)行完250部分的校正之后，可以向連續(xù)打印工作部分246發(fā)送一個(gè)連續(xù)信號(hào)252。在完成噴嘴激發(fā)調(diào)節(jié)之后，250部分可以向監(jiān)視系統(tǒng)210的選擇重復(fù)測試程序部分256發(fā)送一個(gè)重復(fù)信號(hào)254。一旦接收到信號(hào)254，重復(fù)測試部分256就產(chǎn)生一個(gè)新的起動(dòng)信號(hào)258，提供給起動(dòng)測試程序部分212重新初始化監(jiān)視系統(tǒng)210。
這一掃描程序中包含啟動(dòng)藍(lán)色LED120發(fā)射光束180，由衍射鏡頭元件160分段或是擾亂也就是漫射，然后通過Fresnel鏡頭元件165分段和聚焦。按照不同量發(fā)生衍射，改變的光線182主要落在受注意的選定區(qū)域172。進(jìn)入選定區(qū)域172的光發(fā)生鏡面反射，如圖7中的光束204所示，由于裝置110的LED鏡頭元件160，165的離軸位置，反射會(huì)脫離非球面元件166的光軸。用光電二極管鏡頭166捕捉來自選定區(qū)域172的高度調(diào)制的漫反射，與選擇的衍射部分168配合，將反射光束200匯聚成提供給光電二極管130的一個(gè)輸入光束202。如上所述，光電二極管130包括一個(gè)放大器部分134，將光電池132的輸出放大，然后通過導(dǎo)體136-138將放大的輸出信號(hào)傳送給控制器35用于分析。
如圖10所示，控制器35在通過按脈沖序列激勵(lì)藍(lán)色LED120而形成的一個(gè)數(shù)據(jù)窗口中收集各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在圖10中，曲線260和262表示通道A(“CHAL A”)和通道B(“CHAL B”)，代表托架40上的定位編碼器的過渡過程，可以通過按慣用方式監(jiān)視編碼器條帶45來檢測位置變化。由通道A和B的方波260和262構(gòu)成圖9流程圖中的輸入信號(hào)222。如果是在掃描媒體進(jìn)度，通道A和B的方波260和262就代表在按照媒體驅(qū)動(dòng)電機(jī)27的操作推進(jìn)媒體通過打印區(qū)25時(shí)關(guān)于媒體驅(qū)動(dòng)滾筒的旋轉(zhuǎn)位置編碼器的過渡過程?；蛘呤?，如果電機(jī)27是一個(gè)步進(jìn)式電機(jī)，可以由電機(jī)27的步進(jìn)輸出來提供這一輸入。最好是用旋轉(zhuǎn)位置編碼器來確定媒體驅(qū)動(dòng)部件的旋轉(zhuǎn)角度，用旋轉(zhuǎn)編碼器閱讀器來提供如通道A和B的方波260和262所示的輸入，共同構(gòu)成圖9中的信號(hào)224。當(dāng)托架或媒體推進(jìn)編碼器之一改變狀態(tài)時(shí)，這些過渡過程也就是曲線260和262的垂直部分可以組合產(chǎn)生一個(gè)編碼器脈沖或中斷信號(hào)，如圖10中的曲線264所示。曲線264上零和一之間的每個(gè)過渡過程都可以作為初始信號(hào)來啟動(dòng)對(duì)傳感器100的數(shù)據(jù)采集順序。
在圖10中用曲線265表示藍(lán)色LED120的發(fā)光定時(shí)，數(shù)字0表示LED的關(guān)斷狀態(tài)，而數(shù)字1表示導(dǎo)通狀態(tài)。為了方便而繪制的曲線260-265表示在LED120上用50％占空周期發(fā)光，也就是說藍(lán)色LED120有一半時(shí)間導(dǎo)通而剩下的一半關(guān)斷。當(dāng)然也可以根據(jù)對(duì)托架40的掃描和媒體頁170通過打印區(qū)25的推進(jìn)而采用其他占空周期例如是10-50％。與上文在背景技術(shù)中所述的采用一直導(dǎo)通的HP’002和’014LED的情況相比，用50％占空周期脈沖驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED120可以有益地獲得接近兩倍的發(fā)光亮度。
在圖10中，曲線266表示光電二極管130在照明區(qū)域172沒有印上墨水時(shí)的輸出，因此，曲線266可以代表聚焦在普通白紙上的傳感器100。信號(hào)266在圖中的最大幅值是100％，它可以向控制器35提供在測試程序中使用的特殊類型媒體170的空白媒體的反射亮度參考。例如，褐色紙的亮度要比白紙低，到達(dá)光電二極管130的光的幅值也就低，控制器35還可以將曲線266當(dāng)作100％無墨水的參考。在照明區(qū)域172上出現(xiàn)青色墨滴時(shí)，曲線268表示青色墨水的反射比。如果將圖中幅值比較低的曲線268與無墨水媒體曲線266相比，青色墨水的反射比大約是普通白紙的60％。
在圖10中靠近底部表示了控制器35收集數(shù)據(jù)的監(jiān)視周期?？刂破?5用來監(jiān)視來自傳感器100的輸入的數(shù)據(jù)采集窗口270從一個(gè)上升時(shí)間272之后開始。這一上升時(shí)間272從LED120的脈沖初始化開始，并且在從使用的具體光電二極管的廠商說明書中獲得的光電二極管130的已知上升時(shí)間之后結(jié)束。如曲線265所示，LED120在指定脈沖寬度期間維持照明脈沖274(所處的值是“1”)，然后，LED就會(huì)關(guān)斷(數(shù)值是“0”)。上升時(shí)間272結(jié)束到藍(lán)色LED120關(guān)斷之間的時(shí)間就是數(shù)據(jù)采集窗口270。在數(shù)據(jù)采集窗口270結(jié)束時(shí)，監(jiān)視周期還沒有完成，因?yàn)樵贚ED120關(guān)斷之后光電二極管130還需要有一個(gè)穩(wěn)定下降時(shí)間276。這樣，傳感器100的總周期時(shí)間278就是從開始向LED120提供脈沖起，并且到光電二極管下降時(shí)間276結(jié)束為止，也就是說，這一總周期時(shí)間等于數(shù)據(jù)采集窗口270的持續(xù)時(shí)間加上供光電二極管130響應(yīng)的上升和下降時(shí)間272，276。在這一監(jiān)視周期278完成時(shí)，傳感器100維持休眠狀態(tài)直至下一個(gè)編碼器狀態(tài)變化，如曲線264所示。在數(shù)據(jù)采集窗口270期間，允許并起動(dòng)控制器35內(nèi)部的一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器采集通過導(dǎo)體136-138提供的光電二極管130的輸出信號(hào)。
如圖10中的曲線265所示，藍(lán)色LED120的占空周期是由指定的正向電流也就是發(fā)光電平以及掃描托架40的速度來確定的，或者是在橫跨打印區(qū)25掃描托架的同時(shí)推進(jìn)媒體170的速度。由媒體推進(jìn)速度和托架來規(guī)定給定所需正向電流的允許的脈沖寬度間隔。脈沖寬度和二極管電流之間的關(guān)系取決于所用的具體二極管的熱特性，這是由LED制造商規(guī)定的。為了維持藍(lán)色LED120的空間采樣和熱控制限額，最好是按照托架40或媒體驅(qū)動(dòng)電機(jī)27的恒定的規(guī)定速度執(zhí)行所有掃描，盡管在掃描時(shí)也可以用可變或加速度的其他監(jiān)視措施。
也可以用單色光學(xué)傳感器100監(jiān)視其他打印參數(shù)，并且用圖9所示的方法210由控制器35來調(diào)節(jié)。例如，采用相同的采樣方法，單色光學(xué)傳感器100還能夠確定彩色平衡，并且用來優(yōu)化每個(gè)打印頭70-76的導(dǎo)通能量。例如，為了調(diào)節(jié)彩色平衡，可以打印每一種原色墨水的區(qū)域，或者是打印合成的重疊墨滴。采用所有三種墨水的灰色打印區(qū)域也可以用做這種彩色平衡測試圖形。如果采用存儲(chǔ)在圖9的查詢表240中的打印顏色提供的預(yù)期反射比的LED波長，并且在比較部分236將這一預(yù)期反射比與測得的反射比相比較，就能確定打印的一種具體顏色的亮度，并且在圖9的步驟250中由控制器35調(diào)節(jié)到所需電平。
為了測量打印頭70-76的噴嘴的導(dǎo)通能量，在圖9的步驟260中可以用提供給每個(gè)打印頭70-76的激發(fā)電阻的不同能量形成打印測試圖形的條帶。當(dāng)激發(fā)能量下降到一個(gè)特定門限以下時(shí)，有些打印頭噴嘴就會(huì)停止工作，不會(huì)在媒體上留下圖像。通過監(jiān)視用來打印墨滴的能量，以及媒體70上不再出現(xiàn)墨滴的位置，控制器35在步驟250中用限制在這一門限以上的量來調(diào)節(jié)每個(gè)噴嘴的導(dǎo)通能量，因此，僅有打印所需的最小能量被提供給每個(gè)電阻。只要不用過多的功率過度驅(qū)動(dòng)這些電阻，就能延長電阻壽命，對(duì)打印質(zhì)量不會(huì)有任何影響。
單色光學(xué)傳感器100的實(shí)施目前對(duì)價(jià)格更有競爭力的家用噴墨打印機(jī)市場是可行的。正如上文在背景技術(shù)一段中所述，傳統(tǒng)的藍(lán)色LED是一種微弱的發(fā)光體，盡管可以采用更亮的藍(lán)色LED，它們的高昂價(jià)格會(huì)妨礙其用在為家用而設(shè)計(jì)的噴墨打印機(jī)中。近來，這一價(jià)格因素發(fā)生了變化，已經(jīng)有多家廠商能提供明亮的藍(lán)色LED。隨著實(shí)用性的提高，在市場定位上的競爭已經(jīng)促使這些更亮的藍(lán)色LED的價(jià)格迅速下降，在兩個(gè)月的時(shí)間周期內(nèi)價(jià)格下降了50％。這樣，采用更亮的藍(lán)色LED就不僅限于采用早期的HP’002和HP’014傳感器的小批量高端產(chǎn)品的范圍之內(nèi)了。單色光學(xué)傳感器100可以省掉HP’002傳感器的綠色LED，在家用噴墨打印機(jī)中采用光學(xué)傳感器現(xiàn)在已變得容易了。另外，如果按圖10所示采用脈沖操作的藍(lán)色LED，這種驅(qū)動(dòng)單個(gè)藍(lán)色LED的獨(dú)特方法還能進(jìn)一步增加傳感器100的光輸出，可以達(dá)到采用早期的HP’002和HP’014傳感器并且在掃描過程中讓LED一直維持導(dǎo)通時(shí)的二到三倍。
圖11是黑色，青色，品紅色及黃色墨水的各種原色以及白紙媒體170的波長產(chǎn)生的光譜反射比和吸收比的曲線。在圖11中用白色媒體曲線280，青色曲線282，品紅色曲線284，黃色曲線286和黑色曲線288表示了這些反射比和吸收比的軌跡。過去，綠色LED發(fā)射的光波長大約是565nm(毫微米)，如圖11中的線289所示。藍(lán)色LED120發(fā)光的峰值波長大約是470nm，如圖11中的垂直線290所示。如果在表示470nm的位置上測量，就可以得到墨水軌跡282-288以及媒體軌跡280兩兩之間的間隔。實(shí)際上，監(jiān)視430nm到500nm峰值波長之間的任何位置都能提供很合適的曲線間隔，以便于用單色傳感器100進(jìn)行監(jiān)視。
在深入討論圖11之前有幾個(gè)有助于理解的定義“Radiance輻射率”是用W/sr-cm2(每立體弧度-平方厘米瓦特)表示的有限尺寸的光源所發(fā)射的功率值。
“Transmission透射”是按照透鏡圖像的輻射率與原始物體的輻射率之比用百分?jǐn)?shù)表示的通過一個(gè)透鏡的功率值。
“Transmittance透射性”是光譜加權(quán)的透射，此處是穿過透鏡的光束182的透射光譜反射比和入射光束180的光譜反射比(圖7)的比例。
“Specular reflection鏡面反射”是入射光當(dāng)中以一個(gè)和光撞擊媒體的角度也就是入射角相等的角度被媒體反射的那一部分。
“Reflectance反射比”是用百分?jǐn)?shù)表示的鏡面反射與入射光之比。
“Absorbance吸光率”是反射比的倒數(shù)，也就是沒有被反射而是被物體吸收的量，用百分?jǐn)?shù)表示為入射光減去鏡面反射的差相對(duì)于入射光的比例。
“Diffuse reflection漫反射”是入射光當(dāng)中相對(duì)于視角以大致相等的亮度從媒體170的表面上散開的那一部分，它與僅僅在反射角度上具有最大亮度的鏡面反射比是相對(duì)的。
“Refraction折射”是指讓光波通過不同的材料從而調(diào)制光波的速度所獲得的傳播光波的偏轉(zhuǎn)。
“Index of Refraction折射率”光在空氣中的速度與光在一種特定媒體例如是玻璃，石英，水等等中的速度之比。
“Dispersion色散”是指折射率隨著光的波長變化而發(fā)生的變化。
采用單色光學(xué)傳感器100開發(fā)這種檢測系統(tǒng)210的一個(gè)重要實(shí)踐是一種減原色系統(tǒng)，青色墨水在打印的紙上不會(huì)形成光譜反射。用青色，黃色和品紅色的顏色打印被認(rèn)為是一種“減”原色系統(tǒng)，與此相反，紅色，綠色和藍(lán)色的組合被認(rèn)為是一種“加”原色系統(tǒng)，例如是用來產(chǎn)生電視和計(jì)算機(jī)屏幕上的彩色圖像。如圖11所示，黃色曲線286剛好在線289的右側(cè)逼近媒體曲線280的反射比，而品紅色曲線284在650nm波長交叉點(diǎn)附近逼近媒體曲線280。青色曲線282的峰值在460nm附近，高度大約是60％反射比，它在這一點(diǎn)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于媒體曲線280的反射比。青色墨水不能達(dá)到媒體170的光譜反射比有兩個(gè)原因。
首先，大多數(shù)紙上涂有紫外線熒光化合物，它吸收紫外線(uV)環(huán)境光，使紙看起來更白，并且以稍長的藍(lán)色波長從紙上反射熒光。因?yàn)榧埍┞对诃h(huán)境或室內(nèi)光的藍(lán)色光譜下不發(fā)熒光，即使對(duì)透射性最強(qiáng)的青色墨水，墨水的反射比也不會(huì)達(dá)到100％。如下文所述，由于紙媒體170的熒光特性帶來的這一差別構(gòu)成了控制器35使用的檢測信號(hào)。
其次，青色染料的峰值透射性要比帶黃色或品紅色染料的墨水低，這一透射性決不會(huì)超過80％，參見圖11中的曲線282?？晒┦褂玫娜菀孜蛰^長波長的光的染料化合物屬于這一理想光譜的綠色范圍，能夠連續(xù)吸收甚至在這一藍(lán)色透射范圍內(nèi)的光。因此，調(diào)節(jié)染料化合物以增加藍(lán)色透射會(huì)導(dǎo)致長波長吸收的相應(yīng)減少，例如在圖11中青色曲線282在560-750nm段的情況。因此，化學(xué)染料在空白媒體反射比和青色墨水反射比之間必然存在一定的差別。單色光學(xué)傳感器100就是利用了反射比的這一差別。
過去，使用按565nm波長發(fā)光的綠色LED能夠以最小反射比檢測青色和品紅色(圖11的左刻度，如圖11的右刻度所示，這也是它們的最大吸光率)。遺憾地是，用565nm波長檢測黃色會(huì)帶來一個(gè)問題，因?yàn)辄S色反射比在這一綠色LED波長上接近白紙的反射比。這一問題是通過在前面打印的黃色測試帶上面打印品紅色墨水來解決的，正如上文中背景技術(shù)一段中所述，根據(jù)使用的媒體類型會(huì)有不同的結(jié)果。
通過在藍(lán)色LED120的470nm峰值波長的照射下監(jiān)視媒體和墨滴就可以避免這一黃色墨水檢測問題，因?yàn)榭刂破?5使用的信號(hào)是這些墨水相對(duì)于媒體170的吸光率的吸光率。實(shí)際上，在430nm到500nm峰值波長之間容易檢測到黃色墨水。如圖11所示，在藍(lán)色LED120的470nm波長上，墨水曲線282-288在量值上各自是分開的。盡管圖中所示藍(lán)色LED發(fā)射的波長是470nm，所討論的這一值僅僅是為了說明，顯然也可以通過其他波長的單色照明來利用曲線上能夠使墨水曲線282-288適當(dāng)分開的任何其他點(diǎn)，以便檢測和區(qū)分不同的顏色，包括紫外線或紅外線波長。在圖示的實(shí)施例中，青色墨水的吸光率產(chǎn)生青色信號(hào)292，在470nm波長的照射下，青色墨水和媒體的吸光率之間有差別。同樣，在藍(lán)色LED120的470nm的照射下分別按照這些墨水各自的吸光率與媒體170的吸光率之間的差別產(chǎn)生品紅色信號(hào)292，黃色信號(hào)296和黑色信號(hào)298。這樣得到的青色信號(hào)292的差別大約是30％，品紅色信號(hào)294大約是70％，黃色信號(hào)296大約是80％，而黑色墨水信號(hào)大約是90％。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在用來產(chǎn)生發(fā)送給控制器35的信號(hào)的位置172(圖7)上的照明亮度和噪聲源之間存在相互的關(guān)系。如果其他所有因素都相同，光電二極管130產(chǎn)生的噪聲僅僅是藍(lán)色LED脈沖頻率的函數(shù)，它隨著相互頻率的平方根而增大。然而，亮度增大不會(huì)使噪聲增大。因此，脈沖的LED120對(duì)于增加光束180的亮度和信噪比是一種有效的途徑。盡管噪聲會(huì)隨著脈沖頻率的增大而增大，但信號(hào)電平增加的速度更快。在適中的脈沖頻率下，例如是在一到四千赫茲左右，放大信號(hào)的益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了噪聲增大的缺點(diǎn)。因此，用LED120照射媒體的脈沖驅(qū)動(dòng)方案以及上文中參照?qǐng)D9和10所述的數(shù)據(jù)采樣程序既有效又經(jīng)濟(jì)，無需用戶介入就能由打印機(jī)20自動(dòng)監(jiān)視媒體上的墨滴位置。
省掉在早期的HP’002和HP’014傳感器(參見圖12)中所需的綠色LED可以有益地將單色光學(xué)傳感器100每單位傳感器的直接材料成本降低46-65％。另外，省掉了綠色LED，還可以使傳感器封裝尺寸比HP’002傳感器有益地縮小大約30％?？s小單色傳感器100的尺寸和重量可以有益地減輕托架40在掃描和打印過程中承受的負(fù)荷。進(jìn)而，省掉在早期的BP’002和HP’014傳感器中使用的綠色LED可以節(jié)省在控制器35和傳感器100之間使用的電統(tǒng)。還有，通過脈沖驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED而不是在整個(gè)掃描過程中使其一直導(dǎo)通，可以有益地為光電二極管130提供更高的輸入信號(hào)電平，這樣就能簡化信號(hào)處理，比HP’002和HP’014傳感器具有更大的設(shè)計(jì)余量。最后，單色光學(xué)傳感器100的組裝比HP’002和HP’014傳感器要簡單，因?yàn)樾枰牧慵伲⑶沂〉艟G色LED同時(shí)也消除了可能的裝配誤差，否則可能因疏忽將藍(lán)色和綠色LED安裝在傳感器封裝內(nèi)的錯(cuò)誤位置。
由于脈沖驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED提高了亮度，用藍(lán)色LED120可以獲得高達(dá)3600mcd的亮度，而與此相比HP’002傳感器中使用的早期藍(lán)色LED產(chǎn)生的亮度只有15mcd。由于單色光學(xué)傳感器100的亮度增強(qiáng)，使用單色傳感器100可以完全省去增強(qiáng)的HP’002和HP’014傳感器中使用的信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)，諸如100×放大器，輸出信號(hào)的AC耦合以及10位A/D轉(zhuǎn)換器。實(shí)際上，傳感器100可以直接耦合到A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器只占用打印機(jī)控制器35內(nèi)部提供的專用集成電路(ASIC)的一部分。進(jìn)而，如果在傳感器100和控制器35之間采用多路信號(hào)傳送技術(shù)，還能進(jìn)一步降低A/D轉(zhuǎn)換器和ASIC的成本。
在鏡頭裝置110的結(jié)構(gòu)元件160和元件168中采用衍射透鏡技術(shù)能夠有益地縮小傳感器100的光學(xué)封裝的整體尺寸。省掉綠色LED還能縮小外殼102和蓋104的封裝尺寸，與背景技術(shù)一段中所述的HP’022傳感器(參見圖12)和HP’014傳感器相比，單色傳感器100的尺寸大約是前者的30％，是后者的70％。
另外，使用單色光學(xué)傳感器100能避免象背景技術(shù)一段中所述的采用HP’014傳感器時(shí)那樣使用混合墨水來確定一些墨滴的位置。對(duì)墨點(diǎn)位置的檢測不再取決于使用的媒體類型，因?yàn)閱紊珎鞲衅?00能精確地記錄墨滴位置，無論是高級(jí)照相紙還是棕色餐巾紙或是其他任何媒體。這是因?yàn)閱紊鈱W(xué)傳感器100能檢測出每一種原色黑色，青色，品紅色和黃色的基本光譜特性。
另外，在占空周期內(nèi)脈沖驅(qū)動(dòng)LED100，可以在圖10的導(dǎo)通時(shí)間274中用高電流電平驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED，而在曲線266的脈沖之間的其余時(shí)間內(nèi)冷卻。這樣，整個(gè)周期時(shí)間內(nèi)的平均電流和DC值一樣，但是導(dǎo)通段274期間的峰值電流在脈沖驅(qū)動(dòng)LED120時(shí)能獲得更高的峰值亮度。因此，脈沖驅(qū)動(dòng)的藍(lán)色LED120可以用更加經(jīng)濟(jì)的LED獲得更高的亮度，從而節(jié)省能源和材料費(fèi)用但不會(huì)損害打印質(zhì)量，而所有這些都對(duì)消費(fèi)者有利。
基本媒體類型確定系統(tǒng)圖13用流程圖表示了按照本發(fā)明構(gòu)成的一種最佳的基本媒體類型確定系統(tǒng)400，它可以和圖2-9的任何一種單色光學(xué)傳感器100配合使用。這一媒體類型確定方法400的第一步包括起動(dòng)媒體拾取程序402，用媒體搬運(yùn)系統(tǒng)24從輸入托架26上拾取新的一頁媒體。然后在步404將這一頁新的媒體送入打印區(qū)。在媒體拾取程序完成之后點(diǎn)亮光學(xué)傳感器100的藍(lán)色LED120，并且在步405中調(diào)節(jié)亮度，使得從媒體的未打印部分接收的信號(hào)達(dá)到模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器的接近飽和電平，大約是5伏的量級(jí)。
如上所述，這一A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)在控制器35內(nèi)，并且在數(shù)據(jù)采集窗口270(圖10)中允許和起動(dòng)這一A/D轉(zhuǎn)換器采集光電二極管130的輸出信號(hào)。在掃描步驟406中調(diào)節(jié)完LED120的亮度之后，用托架40使光學(xué)傳感器100掃過媒體以采集反射比數(shù)據(jù)點(diǎn)并且最好是利于光學(xué)編碼器條帶45(圖14)獲得的定位信息沿著這一路徑在每個(gè)定位編碼器轉(zhuǎn)變處記錄這些數(shù)據(jù)點(diǎn)。這樣，在掃描和采集步驟406中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就構(gòu)成了定位數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的反射比數(shù)據(jù)的反射比和位置計(jì)數(shù)。例如，12位或是212的反射比相當(dāng)于4096個(gè)計(jì)數(shù)，它們均等地分布在A/D轉(zhuǎn)換器的0-5伏范圍內(nèi)。因此，每個(gè)計(jì)數(shù)相當(dāng)于5/4096或是1.2mV(毫伏)。光(被LVC(光-電壓轉(zhuǎn)換器)俘獲的來自媒體的反射比)被作為一個(gè)模擬電壓輸出由模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成用計(jì)數(shù)代表的數(shù)字信號(hào)。在媒體(例如是紙)上的位置在編碼器的具體實(shí)施例中也是用每英寸600正交過渡獲得的計(jì)數(shù)來表示的，盡管本領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道也可以采用每英寸或者是其他線性單位例如是厘米其他過渡數(shù)的計(jì)數(shù)。這樣就能從掃描開始將本實(shí)施例中的1200個(gè)位置計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換成紙或其他媒體上位置的1200/600位置計(jì)數(shù)，或者是2.0英寸(5.08厘米)。最好對(duì)媒體進(jìn)行多次掃描，然后在步408取所有點(diǎn)的平均數(shù)據(jù)。典型的1-3次橫跨媒體的掃描就足以產(chǎn)生一組可靠的平均數(shù)據(jù)點(diǎn)。在掃描和采集步驟406中，將光學(xué)傳感器100的視野置于媒體上方，讓媒體處在形成位置的頂部。在形成位置的頂部，以Hewlett-Packard Company提供的橫跨幻燈片的頂部設(shè)有紙帶頭的幻燈片為例，也就是用傳感器100掃描這一紙帶頭。
因?yàn)樵趻呙韬筒杉襟E406中使用的A-D轉(zhuǎn)換是由編碼器條帶45的每次狀態(tài)過渡來觸發(fā)的，采樣速度具有空間特性，按照?qǐng)D示的打印機(jī)例如是每英寸產(chǎn)生600個(gè)采樣。在掃描過程中，托架速度最好在每秒2到30英寸之間。然后將步406中采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在打印機(jī)控制器35中，典型的范圍是0-5伏輸入，9位分辨率。在掃描結(jié)束時(shí)，數(shù)據(jù)采集硬件電路通知控制器35數(shù)據(jù)采集已經(jīng)完成并且可以執(zhí)行平均數(shù)據(jù)點(diǎn)的步驟408。
然后由媒體類型確定系統(tǒng)400執(zhí)行空間頻率媒體識(shí)別程序410，以區(qū)分被掃描的媒體頁是沒有紙帶頭的幻燈片，照相質(zhì)量媒體，有紙帶頭的幻燈片，還是普通紙?？臻g頻率媒體識(shí)別程序410的第一步是步412，對(duì)所有數(shù)據(jù)執(zhí)行傅利葉變換以確定步406中記錄的數(shù)據(jù)的每個(gè)離散空間頻率分量的幅值和相位。對(duì)于本實(shí)施例的打印機(jī)20，數(shù)據(jù)記錄以4000個(gè)采樣構(gòu)成，因此，傅利葉變換的范圍是0-4000，第一類分量的幅值是數(shù)據(jù)的直流(DC)電平。
如果被測的媒體是沒有紙帶頭的幻燈片，數(shù)據(jù)的DC電平就會(huì)是低。圖14是經(jīng)過研究的一組普通紙的反射比的DC電平圖表414，在以下的表1中用縮寫關(guān)鍵詞來表示。圖14的圖表414中還用條416表示了標(biāo)有“TAPE”的帶紙帶頭的幻燈片的反射比的DC電平，并且用條418表示了標(biāo)有“TRAN”的沒有紙帶頭的幻燈片的反射比的DC電平。
表1圖表縮寫標(biāo)志1 媒體類型檔案GOSSIMERGossimer(HP Photo Glossy)GBNDGilbert BondGPMSGeorgia-Pacific Multi-SystemARRMAussedat-Rey-ReymatCDCYChampion DataCopyEGKLEnso-Gutzeit Berga LaserHFDPHammermill Fore DPHNYRHonshu New YamayuriHOKMHokuestsu kin-MariKCLXKymCopy LuxMODOMoDo DataCopyNCLDNeenah Classic LaidOJISOji Sunace PPCPMCYStora Papyrus MultiCopySFIPSFI-PPCSTZWSteinbeis/ZweckformTAPEHP transparency(Scotty)WITH paper tapeTRANHP transparency(Scotty)NO TapeUCGWUnion Camp Great WhiteWFCHWeyerhauser First ChoiceWTCQWiggens Teape Conqueror圖14的DC電平反射比圖表中還包括標(biāo)有“GOSSIMER#1”和“GOSSIMER#2”的兩類Gossimer照相紙，在圖表414中分別用條420和422表示。圖表414中其余的條代表各種類型的普通紙，如表1中所示，條424被用于標(biāo)有“MODO”的MoDo DataCopy普通紙媒體。從圖14中可以看出，透過條414的沒有紙帶頭的幻燈片的光的低電平容易區(qū)別于其他類型媒體的反射比值，這是因?yàn)楣獠皇潜环瓷浠毓鈱W(xué)傳感器130而是透過了幻燈片。這樣，在步426中，就根據(jù)反射比數(shù)據(jù)的DC電平來確定，如果處在反射比的200計(jì)數(shù)以下，就產(chǎn)生一個(gè)YES信號(hào)428將沒有紙帶頭的幻燈片信號(hào)430提供給控制器35，隨之按照幻燈片來調(diào)節(jié)打印程序。反之，如果采集數(shù)據(jù)的DC電平大于200計(jì)數(shù)，就產(chǎn)生一個(gè)NO信號(hào)432并且進(jìn)一步探查以確定出現(xiàn)在大于區(qū)中的是哪一種類型的媒體。比較反射比數(shù)據(jù)的步426也可以在傅利葉變換步驟412之前執(zhí)行，因?yàn)椴恍枰酶道~光譜值來確定媒體是不是一種標(biāo)準(zhǔn)的沒有頭的幻燈片。
因此，如果媒體不是沒有紙帶頭的幻燈片，就要確定媒體是不是一種照相質(zhì)量媒體。為此需要使用圖15所示的傅利葉光譜分量圖表434，配合著圖16所示的用于普通紙的傅利葉光譜分量圖表436，這里采用的是MoDo DataCopy牌普通紙。在深入解釋這一分析過程之前，按順序解釋沿著這些圖表(同樣適用于圖18的圖表)的水平軸標(biāo)出的空間頻率的單位。這種空間頻率分量是在圖13的媒體掃描步驟406中采集的掃描數(shù)據(jù)內(nèi)包含的循環(huán)數(shù)量。對(duì)于圖示的例子，數(shù)據(jù)采樣的長度被選擇為4000個(gè)采樣。如上所述，在圖示的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采樣是按照傳感器100每移動(dòng)一英寸600個(gè)采樣。因此，掃描數(shù)據(jù)的這一長度之內(nèi)的總共30個(gè)循環(huán)的空間頻率按照以下公式應(yīng)該具有一個(gè)等效的空間頻率 在圖示的實(shí)施例中，4000采樣的數(shù)據(jù)掃描相當(dāng)于橫跨6.6英寸媒體幅度的掃描距離，按照公式就是 比較圖表434和436可見，普通紙光譜的圖表436在計(jì)數(shù)n上面的光譜分量的幅值等于八(n＝8)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于照相媒體的圖表434。在步438中將8-30的光譜分量相加并且在比較步驟448中確定這些分量8-30的和是否小于一個(gè)值25，如果是，就產(chǎn)生一個(gè)YES信號(hào)450。響應(yīng)這一YES信號(hào)，在步452產(chǎn)生一個(gè)提供給控制器35的信號(hào)，調(diào)節(jié)打印程序以適應(yīng)照相媒體。在圖15和16中，有幾個(gè)計(jì)數(shù)小于八(n＜8)的分量的頻率幅值比圖表434和436中所示的最大值要高，但是在這一特定場合下不受注意，因此，其精確值在本文中沒有實(shí)質(zhì)意義。
可以為研究范圍內(nèi)的所有不同類型的媒體構(gòu)成象434和436那樣的傅利葉變換分量圖表。圖17表示各種不同類型的普通紙和照相媒體的分量8-30的幅值之和的一個(gè)圖表440。GOSSIMER#1和GOSSIMER#2照相媒體的相加分量用條442和444表示。可以看出，照相媒體相加分量442和444的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他任何普通紙媒體的幅值，包括MoDo DataCopy媒體的條446。再看圖13的流程圖，響應(yīng)相加分量步驟438在比較步驟448中比較分量8-30之和的幅值，如果小于25就產(chǎn)生一個(gè)YES信號(hào)450。
然而，如果打印區(qū)25中的媒體不是照相媒體，決定步448就產(chǎn)生一個(gè)NO信號(hào)454，確定這一媒體不是沒有紙帶頭的幻燈片也不是照相媒體，剩下就需要確定媒體是帶紙帶頭的幻燈片還是普通紙。圖18是帶紙帶頭的幻燈片的傅利葉光譜分量的圖表455，紙帶頭456被表示在圖表下面，并且還標(biāo)出了起始和結(jié)束點(diǎn)464和466。在掃描過程中遇到了三個(gè)HP標(biāo)志458，并且大致在第十七個(gè)方向箭頭460處，它指示用戶應(yīng)該怎樣將媒體插入打印機(jī)。這些標(biāo)記和箭頭在光譜中產(chǎn)生一種通過分析圖表455可以看到的媒體特征。從圖表455中可見，第三分量468和第十七分量470比圖16在圖表436中對(duì)應(yīng)的第三和第十七分量472和474大得多(注意圖18中圖表455上的垂直刻度是分段的，而第三分量468的幅值是大于800的值)。由于掃描開頭的定位誤差是在步408中得到補(bǔ)償?shù)?，在這一步對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)取平均值，圖表455的第十六和第十八分量476和478比普通紙圖表436中的第十六和第十八分量480和482大得多。因此，第十六和第十八分量也被包含在這一唯一頻率特征中。
參見圖13的流程圖400，在步484將第三，第十六第十七和第十八光譜相加，在圖19的圖表485中表示了所得的和。用條486表示紙帶的和，可以清楚地看到，它的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于各種普通紙的幅值，例如是MoDo DataCopy普通紙的條488。這樣就能在步490中作出決定，以確定步484所得的頻率副分量3，16，17和18的和是否大于1300，如果是，就提供一個(gè)YES信號(hào)，指示該媒體是一種帶紙帶頭的幻燈片，然后在步494將這一信息發(fā)送給打印機(jī)控制器35執(zhí)行后續(xù)處理并調(diào)節(jié)打印程序。然而，如果在步490中確定這一和小于1300，就產(chǎn)生一個(gè)NO信號(hào)496發(fā)送給決定框498，指示打印機(jī)中是普通紙，控制器35也可以采用缺省的普通紙打印模式。
先進(jìn)的媒體確定系統(tǒng)圖20用流程圖表示按照本發(fā)明構(gòu)成的一種先進(jìn)的媒體類型確定系統(tǒng)500。在描述這一先進(jìn)的媒體類型確定系統(tǒng)500時(shí)，首先要參照?qǐng)D20說明系統(tǒng)工作的概況，接著參照?qǐng)D21-24說明可以安裝在打印機(jī)20中的一種光學(xué)媒體類型檢測傳感器。然后要參照?qǐng)D25-28來解釋確定系統(tǒng)500中的各個(gè)更通用的部分，隨后要參照?qǐng)D29-32具體說明這一確定方法的核心。在解釋完這一方法之后，圖33-38被用來解釋在圖29-32的確定程序中如何使用圖21的媒體傳感器，然后參照?qǐng)D39-51用曲線來研究幾種不同類型的媒體。最后在圖52到55中研究媒體類型確定系統(tǒng)所采集的光的空間頻率，用來表示系統(tǒng)500是如何確定進(jìn)入打印機(jī)20的打印區(qū)25的媒體類型的。
1.系統(tǒng)概況參見圖20，先進(jìn)的媒體確定系統(tǒng)500首先是收集原始數(shù)據(jù)步502。在收集完原始數(shù)據(jù)后執(zhí)行數(shù)據(jù)精處理程序504，將步502中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)按照適當(dāng)格式放置以便進(jìn)一步分析。在數(shù)據(jù)精處理步之后進(jìn)入主分類確定步506和具體類型確定步508。參照?qǐng)D29-32可以看出，主和具體確定步506和508是交錯(cuò)執(zhí)行的。例如，一旦確定了主分類，例如是高級(jí)紙媒體，就要進(jìn)一步確定所使用的是哪一種具體類型的高級(jí)媒體。然而，為了達(dá)到對(duì)高級(jí)媒體的主確定步，程序首先必須放棄媒體可能是幻燈片，有光澤照相紙，無光澤照相紙或普通紙媒體的可能性。在方法執(zhí)行到具體類型確定步508之后，執(zhí)行一個(gè)驗(yàn)證步驟510以保證這一具體確定是準(zhǔn)確的。在驗(yàn)證步508之后，確定系統(tǒng)500有一個(gè)選擇打印模式步512，使打印模式與進(jìn)入打印區(qū)25的具體媒體類型相關(guān)聯(lián)。響應(yīng)打印模式步502的選擇，系統(tǒng)在打印步514結(jié)束，將打印指令發(fā)送給打印頭70-76，按照在步512選擇的打印模式打印出一個(gè)圖像。
2.媒體傳感器結(jié)構(gòu)圖21表示按照本發(fā)明構(gòu)成的一種光學(xué)媒體類型確定傳感器或者是“媒體傳感器”515。媒體傳感器515的許多部件都可以按照上述圖7中所示的單色光學(xué)傳感器100的方式來構(gòu)成，因而采用了相同的數(shù)字來表示。媒體傳感器515與單色光學(xué)傳感器100之間的一個(gè)主要區(qū)別是增加了用來接收鏡面反射光束200’的第二光電二極管130’。正如上文中參照?qǐng)D7的用于單色傳感器100的鏡面反射光束204，按照公知的光學(xué)原理“入射角等于反射角”，鏡面光束200’及光束204都是以入射光束182撞擊媒體的相同角度被媒體170反射的。在圖示的實(shí)施例中，入射角和反射角被選在55°左右。為了適應(yīng)這一入射鏡面反射光束185’所采用了一種修改的鏡頭裝置110’。參見圖22-24，這一修改的調(diào)節(jié)裝置110’有三個(gè)鏡頭元件，包括一個(gè)入射Fresnel鏡頭165’和一個(gè)出射衍射鏡頭元件160’，它們的結(jié)構(gòu)分別如上述的鏡頭元件165和160所述(圖8)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然也能用其他類型的鏡頭裝置來完成裝置110’和裝置110的同樣的工作。例如，裝置110’的三個(gè)鏡頭元件可以是一個(gè)非球面折射入射鏡和一個(gè)出射非球面折射鏡或者是出射顯微Fresnel鏡。
除了單色光學(xué)傳感器100的部件之外，媒體傳感器515還分別在衍射鏡頭元件160’和168上面增加了兩個(gè)濾光元件516和518。這些濾光片516和518可以由單個(gè)元件構(gòu)成，盡管在圖示的實(shí)施例中是用兩個(gè)分開的濾光片表示的。濾光片516和518具有藍(lán)色通過區(qū)，讓波長為360-510nm的短波長藍(lán)-紫色LED光可以自由通過濾光片516和518，但是來自其他光源的其他波長的光被阻斷。最好是采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的薄膜淀積技術(shù)用1mm(1毫米)厚度的二氧化硅(玻璃)片構(gòu)成濾光元件516和518。
傳感器100和515之間的另一個(gè)主要區(qū)別是媒體傳感器515具有一個(gè)藍(lán)-紫色LED520，它發(fā)射的藍(lán)光比單色光學(xué)傳感器的藍(lán)色LED120有更多的紫色色彩。藍(lán)-紫色LED520的峰值波長在470毫微米左右，主波長是464毫微米，比峰值波長為470毫微米左右的藍(lán)色LED120有更多的紫色輸出。在具體說明部分的結(jié)尾討論交錯(cuò)系統(tǒng)500的具體結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)解釋改變媒體傳感器515的這種照明部件的幾個(gè)理由。
媒體傳感器515比單色光學(xué)傳感器100還增加了額外的兩個(gè)視場控制元件，例如是視場光闌522和524。視場光闌522和524及濾光片516和518由傳感器515的基座部分102’的各個(gè)部位保持定位，最好將視場光闌522和524與基座102’的一部分模制成一個(gè)整體。視場光闌522和524最好是分別位于與光電二極管130’，130的輸入透鏡135’，135的頂點(diǎn)大致正切的位置。在圖示的實(shí)施例中，視場光闌522和524分別限定了視場開口或窗口526和528。視場光闌窗口526和528的具體尺寸和排列參照下文中的圖36所述。
3.收集原始數(shù)據(jù)程序上面說明了媒體傳感器515的結(jié)構(gòu)，以下要參照?qǐng)D25具體說明收集原始數(shù)據(jù)的程序502。在程序502的第一步530中，導(dǎo)通藍(lán)-紫色LED520并且調(diào)節(jié)LED520的亮度。接著步530在掃描步532中，打印頭托架40與掃描軸線38平行地橫跨打印區(qū)25移動(dòng)媒體傳感器515。在掃描步532中對(duì)媒體表面進(jìn)行空間采樣，并且每當(dāng)托架光學(xué)編碼器讀數(shù)標(biāo)記沿著編碼器條帶45發(fā)生狀態(tài)過渡時(shí)收集漫反射光分量200和鏡面反射光分量200’。用模-數(shù)(A/D)計(jì)數(shù)存儲(chǔ)這些漫射和鏡面反射值，沿著媒體在每個(gè)編碼器位置產(chǎn)生一組反射比的值。在某些應(yīng)用中需要多次掃描一個(gè)媒體，并且產(chǎn)生和平均一組數(shù)據(jù)，但是往往只需要對(duì)媒體掃描一次就能產(chǎn)生良好的結(jié)果。
在掃描步532中，將媒體頁170置于媒體傳感器515“正”下方的位置。對(duì)于帶紙帶頭的HP幻燈片媒體，如圖18所示，即使在這一點(diǎn)上紙帶的位置是沿著媒體的下表面，紙帶456仍處在視場內(nèi)。實(shí)際上，即使紙帶頭456是背對(duì)著傳感器515的，和基本媒體類型確定方法400(圖13)中的傳感器100的情況一樣，傳感器100和515都能看見紙帶頭456上的標(biāo)記458，460，并且可以按照上述方法400用這種標(biāo)記來識(shí)別媒體。
在原始數(shù)據(jù)收集程序502的最終核對(duì)步534中執(zhí)行高級(jí)核對(duì)以確定在步532中收集的所有數(shù)據(jù)都是媒體表面上的真實(shí)數(shù)據(jù)。例如，如果使用的媒體頁比為打印機(jī)20設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)信紙尺寸窄(例如是A-4號(hào)媒體或者常規(guī)尺寸的生膠卡片媒體)，在掃描步532中收集的某些數(shù)據(jù)點(diǎn)就可能是作為媒體操作系統(tǒng)24中一部分的媒體支撐件或者是稱為滾筒或“樞軸”所反射的光。這樣就要在步534中將對(duì)應(yīng)樞軸的數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)媒體頁的數(shù)據(jù)分開，然后將媒體數(shù)據(jù)作為收集的原始數(shù)據(jù)信號(hào)536發(fā)送給數(shù)據(jù)精處理程序504。
在掃描步532的模一數(shù)轉(zhuǎn)換部分中，在監(jiān)視光學(xué)編碼器條帶45的托架位置編碼器的每個(gè)狀態(tài)過渡點(diǎn)上觸發(fā)A-D轉(zhuǎn)換。這樣就能按空間參照收集數(shù)據(jù)，也就是以“間隔”作為空間，在托架40橫跨打印區(qū)25移動(dòng)傳感器515時(shí)讓數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)著間隔中的具體位置。對(duì)于圖示的打印機(jī)20，典型的采樣速率是每英寸600個(gè)采樣(每厘米1524個(gè)采樣)。在掃描步532中，托架40的最佳速度是每秒二到三英寸(每秒5.08到76.2厘米)。最佳的模一數(shù)轉(zhuǎn)換范圍是0-5伏，9位分辨率。
4.數(shù)據(jù)精處理程序圖26表示數(shù)據(jù)精處理程序504的細(xì)節(jié)，它產(chǎn)生一組四個(gè)信號(hào)作為輸出并且發(fā)送給主分類確定程序506。分兩步找出輸入數(shù)據(jù)的平均值。具體地說，在“找出鏡面平均值”步540和“找出漫射平均值”步544中分別找出所有輸入的鏡面原始數(shù)據(jù)和漫射原始數(shù)據(jù)的平均值。鏡面平均步540產(chǎn)生鏡面平均值信號(hào)542，在圖26中也用字母“A”表示，將其作為一個(gè)輸入提供給主分類確定程序506。漫射平均步544產(chǎn)生鏡面平均值信號(hào)545，在圖26中也用字母“B”表示，將其作為一個(gè)輸入提供給主分類確定程序506。
由數(shù)據(jù)精處理程序504執(zhí)行的其他主要操作是在“產(chǎn)生鏡面反射比圖表”步546和“產(chǎn)生漫反射比圖表”步548中執(zhí)行的。在步548中，參照相對(duì)于樞軸或滾筒的同一空間位置按漫射和鏡面反射值來整理收集的原始數(shù)據(jù)。
產(chǎn)生鏡面和漫反射圖表的步驟546，548各自產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)550和551，分別由兩個(gè)轉(zhuǎn)換步552和554接收。在步552中，讓排列的數(shù)據(jù)通過一個(gè)Hanning或Welch的四次方窗口函數(shù)。在這一運(yùn)算之后對(duì)窗口中的數(shù)據(jù)執(zhí)行離散快速傅利葉變換，為進(jìn)入打印區(qū)的媒體頁產(chǎn)生頻率分量。在各步546和548中產(chǎn)生幅值對(duì)(“vs”)位置關(guān)系的圖表，例如下文中要討論的圖39-45中所示的圖表。用頻率對(duì)幅值2(幅值的平方)的條形圖表表示并且標(biāo)有字母“S”的鏡面空間頻率作為一個(gè)輸出信號(hào)556被提供給主分類確定程序506。在步554中，將輸入數(shù)據(jù)551轉(zhuǎn)換成用頻率對(duì)幅值2的條形圖表表示的漫射空間頻率，產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)有字母“D”的輸出信號(hào)558提供給主分類確定程序506。由轉(zhuǎn)換步驟552和554提供的圖表數(shù)據(jù)的例子如圖46-51所示，參見下文。
在數(shù)據(jù)精處理程序504中對(duì)收集的原始數(shù)據(jù)執(zhí)行傅利葉變換，以確定每個(gè)通道也就是鏡面和漫射光電二極管130’，130的通道中的每個(gè)離散空間頻率分量的幅值和相位。典型的數(shù)據(jù)由1000-4000個(gè)采樣記錄構(gòu)成。受到光電二極管130，130’的響應(yīng)所限定的有用的傅利葉分量通常小于每英寸100個(gè)循環(huán)。一階分量的幅值是數(shù)據(jù)的DC(直流)電平。然后用這一DC電平將數(shù)據(jù)歸一化成預(yù)定的值，被用來描述經(jīng)過研究的已知媒體的特征。一種已知媒體特征是預(yù)先存儲(chǔ)的用幅值表示的傅利葉光譜，包括一種給定的噴墨打印機(jī)器例如打印機(jī)20所支持的每一種媒體類型的鏡面和漫射通道中的幅值。
5.確認(rèn)和選擇打印模式程序圖27表示媒體確定系統(tǒng)500的確認(rèn)和選擇打印模式步驟510，512的細(xì)節(jié)。確認(rèn)步510從具體類型確定步508接收輸入數(shù)據(jù)。首先由一個(gè)“作出假設(shè)”步560接收這一輸入數(shù)據(jù)，這一假設(shè)涉及到具體媒體類型。步560提供一假設(shè)的具體類型信號(hào)562，由一個(gè)“確定品質(zhì)符合”步564接收。用確定品質(zhì)符合步564來測試在步560中作出的假設(shè)的準(zhǔn)確性。在查詢步565中參考每一種具體類型媒體的各種類型特征的一個(gè)查詢表，將對(duì)應(yīng)著假設(shè)媒體類型的信號(hào)562的數(shù)據(jù)提供給品質(zhì)符合步564作為參考數(shù)據(jù)信號(hào)566。品質(zhì)符合步564處理這一參考值566和假設(shè)的媒體類型信號(hào)562并且為選擇打印模式程序512提供一個(gè)輸出信號(hào)568。
用一個(gè)比較步570接收來自確認(rèn)步510的輸出信號(hào)568，確定假設(shè)數(shù)據(jù)562是否與參考數(shù)據(jù)566匹配。如果這一數(shù)據(jù)確實(shí)匹配，比較步570就向“選擇打印模式”步572發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)571。然后由步572為具體類型的媒體選擇正確的打印模式并且向打印步514發(fā)出一個(gè)具體打印模式信號(hào)574。然而，如果比較步570確定步560假設(shè)的媒體類型不具備與參考數(shù)據(jù)566匹配的特征，就發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)575。NO信號(hào)575被發(fā)送給一個(gè)“選擇缺省打印模式”步576。然后由缺省打印模式選擇步576對(duì)應(yīng)著初步確定的主要媒體類型發(fā)出一個(gè)缺省打印模式信號(hào)578，在步514按照這一缺省的確定來打印輸入的媒體頁。
6.媒體類型從這一點(diǎn)來說，有必要說明用系統(tǒng)500所能確定的各種主要類型的媒體，同時(shí)給出屬于主體類型分類范圍內(nèi)的具體媒體的例子。需要指出的是僅僅研究了少數(shù)幾種最常用的媒體，并且將這些媒體的識(shí)別方法納入確定系統(tǒng)500的規(guī)格中。實(shí)際上，這對(duì)于打印來說是一種全新的領(lǐng)域，為了用光學(xué)方法來區(qū)分某一種類型媒體的研究工作仍在繼續(xù)。本專利申請(qǐng)就體現(xiàn)了所開發(fā)的這種程序的顯著進(jìn)步，本文中所描述的這種更加先進(jìn)的程序500比母申請(qǐng)中描述的基本媒體確定程序400又有了進(jìn)步。實(shí)際上，有待研究的其他媒體和進(jìn)一步的后續(xù)專利申請(qǐng)預(yù)期要覆蓋迄今為止尚未開發(fā)的這些確定方法。
表2表示按媒體類型分配的打印模式表2按媒體類型的打印模式
在普通紙的第一主分類中，上文已經(jīng)參照表1列出了各種不同的普通紙，用圖表42，49和50表示的這種具體類型的普通紙是GilbertBond媒體，它可以代表普通紙的這些各種類型。
幾種不同類型的媒體屬于這一高級(jí)類別，這些高級(jí)紙中有幾種在底下的襯底層上面設(shè)有涂層。涂層施加在高級(jí)媒體上面，幻燈片媒體以及有光澤照相媒體上，這種涂層是可膨脹或者是多孔的，在本領(lǐng)域中被稱為墨水保持層(“IRL”)。這種高級(jí)涂層往往具有多孔性，允許液體墨水蓄在這些孔內(nèi)直至墨水中的水或其他揮發(fā)成份蒸發(fā)，留下顏料或染料粘在各個(gè)孔內(nèi)。具有這種多孔性的一組高級(jí)紙是通過為重普通紙涂上一個(gè)精細(xì)的粘土層而制成的。用“2，2”打印模式打印具有這種粘土涂層的高級(jí)紙。
另一種類型的高級(jí)紙稍微有一些光澤，它是通過為普通紙涂上一種可膨脹聚合物層而制成的。在接收墨水時(shí)，涂層就會(huì)膨脹。當(dāng)墨水合成物中的水或其他揮發(fā)成份蒸發(fā)之后，涂層就會(huì)收縮回原始形態(tài)，保持作為墨水合成物中的著色部分的墨水染料和顏料。用“2，3”打印模式打印具有這種可膨脹類型的媒體。屬于這一高級(jí)類別的另外一種類型的媒體是先期錄音的生膠卡片，它是一種沒有涂層的重平滑紙。然而，生膠卡片媒體的重特性使其能在生膠卡片開始折皺之前比普通紙保持更多的墨水(參照紙質(zhì)纖維被浸透時(shí)變彎曲的現(xiàn)象，如果媒體彎曲到足以接觸到打印頭，就可能會(huì)損傷打印頭)。因此，可以用比普通紙更飽滿的墨水來打印生膠卡片，使圖像獲得更濃的色彩。為生膠卡片選擇的打印模式被指定為“2，4”。
確定系統(tǒng)500采用的第三種主類別是照相媒體。目前為止所研究的各種照相媒體上往往具有吸水性聚合物涂層，也就是說，涂層對(duì)水具有一種親和力。這些吸水性涂層吸收墨水中的水，吸收墨水的涂層會(huì)膨脹和保持水直至其蒸發(fā)，就象稍有光澤的高級(jí)媒體一樣。選擇的打印模式為“3，0”的Gossimer紙是一種有光澤的媒體，它具有施加在就象是一個(gè)厚速率底的聚合物照相襯底上面的可膨脹聚合物涂層。另一種常見形式的照相媒體是一種復(fù)合媒體，它的打印模式是“3，1”。這種復(fù)合媒體和Gossimer紙一樣具有可膨脹聚合物涂層，但是復(fù)合媒體的涂層施加在照相紙上面而不是用于Gossimer紙的聚合物襯底上面。這種照相媒體具有一個(gè)光亮的聚合物側(cè)面，可以當(dāng)作照相型媒體來打印，還有一個(gè)普通或無光澤側(cè)面，應(yīng)該按照高級(jí)打印模式來打印才能獲得最佳圖像。
按照打印模式“3，2”打印的變光澤照相媒體與Gossimer媒體相似。變光澤媒體采用類似于Gossimer塑料底層或襯底，但是在襯底上施加兩層可膨脹聚合物，然后經(jīng)表面拋光就會(huì)比Gossimer媒體更有光澤。
最后研究的主要媒體類型是幻燈片，它不屬于所述的基本媒體確定系統(tǒng)400的兩種主類別的研究范圍，具體地說就是HP幻燈片和非HP幻燈片。還可以進(jìn)一步研究其他幻燈片以確定它們的特性，但是區(qū)別這些幻燈片的方法還有待進(jìn)一步研究。
在討論確定方法500之前應(yīng)該注意到由這種系統(tǒng)選擇的各種打印模式不會(huì)影響可以由用戶選擇的正常質(zhì)量設(shè)置例如有Best，Normal，Draft。這些Best/Normal/Draft質(zhì)量選擇會(huì)影響打印機(jī)的操作速度，但不會(huì)影響打印模式或用來在媒體上布置墨滴的彩色地圖。Best/Normal/Draft選擇是打印質(zhì)量和速度之間的一種平衡，低質(zhì)量的草稿模式可以獲得比較高的速度，而高質(zhì)量的Best模式可以獲得比較低的速度。實(shí)際上，本發(fā)明人之一提出寧愿將原型打印機(jī)設(shè)置保持在草稿模式以獲得高速度，并且允許媒體確定系統(tǒng)500在工作中為所使用的媒體選擇最佳打印模式。
例如，在準(zhǔn)備講演前最后整理用于空中投影的幻燈片，用于印刷品的高級(jí)或照相媒體以及主持人在講話時(shí)用作筆記的普通紙時(shí)，能夠以高質(zhì)量快速產(chǎn)生各種媒體上的所有這些圖像，不需要用戶中斷打印順序并且為使用每一種不同類型媒體進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)際上，最后的結(jié)論是假設(shè)用戶可能要運(yùn)用技巧進(jìn)入軟件驅(qū)動(dòng)器程序屏幕并且人工選擇已經(jīng)放在打印機(jī)的輸送托盤26中的媒體類型。遺憾地是，大多數(shù)用戶不具備這種技能，而典型的打印是對(duì)所有類型的媒體采用缺省普通紙打印模式，有些圖像是可以接受的，而有一些并不是打印機(jī)能夠獲得的最佳打印質(zhì)量，如果打印機(jī)能夠獲得需要打印的媒體類型信息輸入的話。因此，為了讓所有用戶獲得與所使用的具體類型的媒體相匹配的最佳打印質(zhì)量，可以采納這種先進(jìn)的媒體確定系統(tǒng)500，至少到目前為止它能夠區(qū)分主要類型的媒體和最常用的具體類型。
7.加權(quán)和排隊(duì)程序在深入鉆研主要和具體媒體類型確定系統(tǒng)程序506，508之前要參照?qǐng)D28來解釋一種加權(quán)和排隊(duì)程序580。這一加權(quán)和排隊(duì)程序580是在確認(rèn)程序510的品質(zhì)符合步564中執(zhí)行的。首先由發(fā)現(xiàn)誤差步582接收假設(shè)的具體類型信號(hào)562。發(fā)現(xiàn)誤差步582參考類型特性表565的一個(gè)附表584。附表584包含已經(jīng)研究過的每一種具體媒體類型的每一種空間頻率的平均或參考值。然后由發(fā)現(xiàn)誤差步582將測得的空間頻率值與空間頻率值的參考值相比較，每個(gè)參考值對(duì)應(yīng)著在表584中為每一種媒體類型存儲(chǔ)的頻率，并且在比較過程中產(chǎn)生一個(gè)誤差值，也就是測得的頻率值與每一種媒體類型的對(duì)應(yīng)頻率值之間的差。將所得的誤差信號(hào)提供給一個(gè)加權(quán)分配步585。
加權(quán)分配步585參考查詢表565的另一個(gè)附表586。附表586中存儲(chǔ)在研究過程中發(fā)現(xiàn)的每一種類型媒體的每一種空間頻率的標(biāo)準(zhǔn)偏差。分配步585對(duì)步582產(chǎn)生的每一個(gè)誤差采用表586中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。然后在排隊(duì)步588中將步585產(chǎn)生的所有加權(quán)誤差排隊(duì)。在步588安排好排隊(duì)之后，在求和步590中對(duì)每一種媒體類型的排隊(duì)求和。當(dāng)然，在第一次執(zhí)行這一程序時(shí)，步590中沒有以前累計(jì)的值。
在求和步590之后進(jìn)入計(jì)數(shù)步592，或是將被研究的特定頻率X與最終頻率值n相比較。如果被研究的特定頻率X尚未達(dá)到最終頻率值n，計(jì)數(shù)步592就發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)594。由一個(gè)增值步595接收這一NO信號(hào)594，將被研究的頻率X加一(“X＝X+1”)。在步595之后重復(fù)步582到592，直至空間反射和漫反射各自的頻率在步582中和每一種媒體類型比較完為止，然后在步585按照每一種頻率和媒體類型的標(biāo)準(zhǔn)偏差分配一個(gè)加權(quán)系數(shù)，用步588排隊(duì)，然后在步590中對(duì)排隊(duì)求和。
在達(dá)到最終空間頻率N時(shí)，計(jì)數(shù)步592找到已經(jīng)達(dá)到(X＝N)的最后一個(gè)頻率N并且發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)596。接收到這一YES信號(hào)596，選擇步598就選擇來自排隊(duì)求和步590的最大數(shù)，從而選出具體的媒體類型。然后從確認(rèn)框510輸出這一具體類型的信號(hào)568。顯然，這一加權(quán)和排隊(duì)程序580可以和確定方法500的各部分配合使用，對(duì)進(jìn)入打印區(qū)25的媒體類型給出更加精確的建議。
在加權(quán)和排隊(duì)程序580中，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的信紙頁面媒體要對(duì)給定的一頁媒體分析鏡面和漫射讀數(shù)，對(duì)每一種媒體類型的鏡面和漫射波形總共要比較84項(xiàng)。盡管進(jìn)入打印區(qū)的具體媒體是通過頻率遞增與每一種媒體類型來比較的，也可以用其他方法產(chǎn)生這種數(shù)據(jù)，例如是單獨(dú)查詢每一種媒體類型，然后對(duì)每一種類型的媒體比較排隊(duì)結(jié)果，而不是通過每一種類型的媒體的頻率增值來比較。然而上述方法是最佳的，因?yàn)檫@種方法本身更容易隨著對(duì)媒體特性的進(jìn)一步的研究和整理而增加新的媒體類型。
預(yù)先為每一種媒體類型存儲(chǔ)的傅利葉光譜的各個(gè)分量與媒體研究過程中確定的偏差有聯(lián)系。通過分析所研究的每種具體類型的數(shù)百頁媒體進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描所獲得的數(shù)百個(gè)頻譜最好能達(dá)到存儲(chǔ)在圖28的查詢表586中的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在圖28的發(fā)現(xiàn)誤差步582中計(jì)算進(jìn)入打印區(qū)25的新的一頁媒體的各個(gè)分量與存儲(chǔ)的特征的各個(gè)分量之間的差。然后確定誤差與標(biāo)準(zhǔn)偏差的比值(“x”)。如果發(fā)現(xiàn)這一比值小于二(x＜2)，這一誤差的加權(quán)系數(shù)就是一(1)。如果發(fā)現(xiàn)這一比值處在二和三之間(2＜x＜3)，這一誤差的加權(quán)系數(shù)就是二(2)。如果發(fā)現(xiàn)這一比值大于三(x＞3)，這一誤差的加權(quán)系數(shù)就是四(4)。步585的“加權(quán)”還要考慮到所研究的每一種特征的媒體類型的統(tǒng)計(jì)集。在圖示的實(shí)施例中，為具有最低加權(quán)誤差的媒體類型分配的排隊(duì)是三(3)點(diǎn)。為第二最低誤差的媒體類型分配的排隊(duì)是二(2)點(diǎn)，而為第三最低誤差的媒體類型指定的排隊(duì)是一(1)點(diǎn)，如圖28所示。
然后選擇所有鏡面和漫射頻率分量的排隊(duì)點(diǎn)具有最大和數(shù)的媒體類型作為與進(jìn)入打印區(qū)25的新的一頁媒體的最佳匹配特征。然后由選擇打印模式程序512選擇最佳打印模式，將其提供給打印程序514去執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作和彩色構(gòu)圖，在所使用的特定類型媒體上產(chǎn)生最佳質(zhì)量的圖像。
8.主分類及具體類型媒體類型確定程序解決了初步的問題之后，以下的討論將轉(zhuǎn)向主分類確定和具體類型確定程序506和508。以下的討論涉及到如何用程序506和508混雜著為多個(gè)確認(rèn)和選擇打印模式步提供信息，最終按照程序500選定的打印模式在輸入的一頁媒體上打印出一個(gè)圖像，運(yùn)用已知的有效信息在紙上產(chǎn)生最佳的圖像。圖29-32合起來描述了主分類確定和具體類型確定程序506和508。
首先參見圖29，精處理數(shù)據(jù)程序504首先將鏡面和漫射空間頻率數(shù)據(jù)556和558提供給匹配特征步600。步600從主分類查詢表604接收一個(gè)輸入信號(hào)602。表604包含一般有光澤拋光媒體和一般暗淡拋光媒體的鏡面和漫射空間頻率信息。所謂“一般”的意思是平均或一般類別的信息，基本上對(duì)應(yīng)著粗略分類程序。匹配特征步600將輸入的鏡面及漫反射556和558的精處理數(shù)據(jù)與來自表604的參考值602相比較，然后產(chǎn)生一個(gè)匹配信號(hào)605。在比較步606中詢問輸入的匹配數(shù)據(jù)605是否對(duì)應(yīng)著具有暗淡拋光的媒體。如果是，就向一個(gè)普通紙，高級(jí)紙或無光澤照相紙分支程序610發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)608。照相紙分支程序610發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)612，在下文所述的圖31中進(jìn)一步處理。然而，如果暗淡的確定步606確定這一匹配特征輸出信號(hào)不是暗淡，就向照相紙或幻燈片決定分支615發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)614。
照相紙或幻燈片分支615將載有精處理的鏡面和漫射空間頻率數(shù)據(jù)556和558的一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)616傳送給另一個(gè)匹配特征步618。第二主分類查詢表620為第二匹配特征步618提供一個(gè)輸入622。由表620提供的數(shù)據(jù)是兩種類型媒體的鏡面和漫射空間頻率信息，具體地說就是一般照相拋光媒體和一般幻燈片媒體。然后由匹配特征步618按照一種粗略分類程序確定輸入數(shù)據(jù)616是否更接近一般照相拋光數(shù)據(jù)或一般幻燈片數(shù)據(jù)。匹配特征步618的輸出624被提供給一個(gè)比較步626，詢問匹配特征輸出信號(hào)624是否對(duì)應(yīng)著幻燈片。如果不是，就向有光澤照相紙或無光澤照相紙分支630發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)628。
然而，如果匹配特征輸出624對(duì)應(yīng)著幻燈片，比較步626就發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)632。一個(gè)比值產(chǎn)生步634接收這一幻燈片信號(hào)632。響應(yīng)接收到的YES信號(hào)632，比值產(chǎn)生步634從精處理數(shù)據(jù)程序504接收平均鏡面(A)信號(hào)542和平均漫射(B)信號(hào)545。根據(jù)這些輸入信號(hào)542和545，比值產(chǎn)生步634產(chǎn)生漫射平均值與鏡面平均值的比值(B/A)再乘以100將這一比值變換成百分?jǐn)?shù)提供一個(gè)比值輸出信號(hào)635。在比較步636中比較比值信號(hào)635的值，以確定百分?jǐn)?shù)比值B/A是否小于80％的值(在圖29中為了簡短省掉了％符號(hào))。如果不是，比較步636就向有光澤照相紙或無光澤照相紙分支630發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)638。
平均鏡面和漫射數(shù)據(jù)被用于核查以確定幻燈片確定是否正確。如果在步636確定漫射平均值與鏡面平均值的比值小于80，就向檢驗(yàn)步642提供一個(gè)YES信號(hào)640?？梢园磪⒄?qǐng)D27所述來執(zhí)行檢驗(yàn)步642。在這一確認(rèn)程序中，按照步560提出的假設(shè)是打印區(qū)中的媒體是幻燈片，如果確認(rèn)程序642確定它確實(shí)是幻燈片，就發(fā)出YES信號(hào)644。一個(gè)選擇幻燈片模式步646接收這一YES信號(hào)644，并發(fā)出一個(gè)幻燈片打印信號(hào)648啟動(dòng)幻燈片步650。由步646選擇的打印模式對(duì)應(yīng)著“4，0”打印模式，此處是為幻燈片選擇缺省值。
如果識(shí)別到一種Hewlett-Packard幻燈片，如圖18所示，對(duì)特定的HP幻燈片媒體可以采用習(xí)慣打印模式，參見上述基本媒體確定系統(tǒng)400的方式采用“4，1”打印模式。如果確認(rèn)步642確定打印區(qū)中的媒體不是幻燈片，就發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)652。如果接收到NO信號(hào)652，選擇缺省步654就選擇缺省高級(jí)打印模式并發(fā)出一個(gè)打印信號(hào)656。一旦接收到信號(hào)656，打印步658就按照通用高級(jí)媒體打印模式“2，0”在媒體上打印。
圖30從來自圖29的有光澤照相紙或無光澤照相紙分支630開始，它發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)660，信號(hào)中攜帶精處理后的鏡面和漫射空間頻率數(shù)據(jù)(S和D)信號(hào)556和558。由一個(gè)確定步662接收這一輸入信號(hào)660，確定輸入數(shù)據(jù)660對(duì)應(yīng)著哪一種具體類型的有光澤媒體或具體類型的無光澤照相媒體。為此要由一個(gè)具體媒體查詢表664向確定步662提供一個(gè)輸入信號(hào)665。表664中包含對(duì)應(yīng)著鏡面和漫射空間頻率的參考數(shù)據(jù)，頻率又對(duì)應(yīng)著各種類型的有光澤照相媒體和無光澤照相媒體，在表664中表示成“有光澤A”，“有光澤B”等等直到“無光澤A”，“無光澤B”等等。上文中參照表2描述了多種類型的有光澤照相媒體和無光澤照相媒體。
如果確定步662從存儲(chǔ)在表664的值中找到一種合適的匹配，就向比較步668發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)667。比較步668詢問輸入信號(hào)667是不是針對(duì)一種無光澤照相媒體。如果是，就發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)670。然后將YES信號(hào)670提供給圖29和31所示的普通紙/高級(jí)紙/無光澤照相紙分支610。如果比較步668發(fā)現(xiàn)確定步662的輸出并不對(duì)應(yīng)著無光澤照相紙，就發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)672。NO信號(hào)672將鏡面和漫射空間頻率數(shù)據(jù)提供給另一個(gè)確定步674。步674利用通過信號(hào)675從一個(gè)有光澤照相媒體查詢表676接收到的數(shù)據(jù)來確定進(jìn)入打印區(qū)25的是哪一種具體類型的有光澤照相媒體。盡管表664和676在圖中是用兩個(gè)獨(dú)立的表來表示的，確定步674顯然也能用查詢表664來獲得每一種具體類型的有光澤照相紙數(shù)據(jù)。
在步674確定了打印區(qū)25中是哪一種具體類型的有光澤照相媒體之后，向確認(rèn)程序680發(fā)出一個(gè)信號(hào)678，執(zhí)行該程序以檢驗(yàn)圖27和28中作出的假設(shè)。如果確認(rèn)程序680發(fā)現(xiàn)確定步674是正確的，就向一個(gè)選擇有光澤照相紙打印模式步684發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)682。選擇步684產(chǎn)生一個(gè)打印模式信號(hào)686啟動(dòng)一個(gè)打印步688。打印步688用對(duì)應(yīng)著選定媒體的打印模式在有光澤照相媒體頁面上打印，具體說就是按照Gossimer媒體的“3，0”打印模式，組合媒體的“3，1”打印模式，以及用于高級(jí)有光澤照相媒體的“3，2”打印模式。
如果確認(rèn)程序680發(fā)現(xiàn)確定步674關(guān)于有光澤照相紙具體類型的選擇有錯(cuò)誤，就發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)690。響應(yīng)接收到的NO信號(hào)690，一個(gè)選擇缺省步692就選擇一種通用有光澤照相紙打印模式并且向一個(gè)打印步696發(fā)出信號(hào)694。打印步696按照通用打印模式在媒體上打印，此處選擇的是“3，0”打印模式，。
參見圖31，普通紙/高級(jí)紙/無光澤照相紙分支610從圖29接收一個(gè)輸入信號(hào)608，從圖30接收另外一個(gè)輸入信號(hào)670。信號(hào)608和670中攜帶有進(jìn)入打印區(qū)25的媒體的鏡面和漫射空間頻率數(shù)據(jù)。響應(yīng)接收到的某一信號(hào)608或670，分支610向一個(gè)匹配標(biāo)記程序700發(fā)出一個(gè)攜帶空間頻率數(shù)據(jù)的輸出信號(hào)612。匹配標(biāo)記程序700回顧從存儲(chǔ)著用于一般暗淡拋光媒體和一般無光澤照相拋光媒體的數(shù)據(jù)的查詢表704中接收的參考數(shù)據(jù)702。當(dāng)匹配步700參照存儲(chǔ)在表704中的數(shù)據(jù)702分析完輸入數(shù)據(jù)612時(shí)，就發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)705。
比較步706回顧輸出信號(hào)705，確定匹配步700是否已找到與輸入媒體相匹配的無光澤媒體。如果不是，比較步706就發(fā)出NO信號(hào)708提供給普通紙/高級(jí)紙分支710。響應(yīng)接收到的NO信號(hào)708，分支710發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)712，轉(zhuǎn)移到圖32所示的主要和具體類型確定程序506，508的最后一部分。在離開圖31之前還要討論圖中剩下的步驟。
如果比較步706確定匹配步700認(rèn)為輸入媒體是無光澤拋光的，就發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)714。確定步715接收這一YES信號(hào)714，然后確定進(jìn)入打印區(qū)25的無光澤照相媒體的具體類型。確定步715從用來存儲(chǔ)各種不同無光澤照相媒體的數(shù)據(jù)的一個(gè)無光澤照相紙查詢表718接收一個(gè)參考數(shù)據(jù)信號(hào)716。盡管表718被表示成一個(gè)單獨(dú)的表，確定步715也可以參考圖30的具體媒體查詢表664來獲得這一數(shù)據(jù)。為了便于說明，表664和718中的數(shù)據(jù)是用于“無光澤A”和“無光澤B”媒體，目前的特征僅有已經(jīng)能識(shí)別的一種無光澤照相媒體，還有待進(jìn)一步研究為其他類型的無光澤照相媒體產(chǎn)生可供識(shí)別的參考數(shù)據(jù)。
在完成確定步715之后，向一個(gè)確認(rèn)程序722發(fā)出輸出信號(hào)720。如果確認(rèn)程序722確定識(shí)別到的無光澤照相媒體類型是正確的，就發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)724。響應(yīng)這一YES信號(hào)724，由選擇步726來選擇使用哪一種具體無光澤照相紙打印模式，然后向打印步730發(fā)出一個(gè)信號(hào)728。打印步730在輸入媒體上打印時(shí)采用“2，1”打印模式。如果確認(rèn)程序722發(fā)現(xiàn)確定步715有錯(cuò)誤，就發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)732。一個(gè)選擇步734響應(yīng)輸入的NO信號(hào)732選擇一種缺省無光澤照相紙打印模式。在選擇完之后，步734向打印步738發(fā)出輸出信號(hào)736。在打印步738中用缺省打印模式在媒體上打印，在圖示的實(shí)施例中采用與用于高級(jí)紙的缺省打印模式相對(duì)應(yīng)的“2，0”打印模式。
參見圖32，所示的普通紙/高級(jí)紙分支710輸出的輸出信號(hào)712包括用于進(jìn)入打印區(qū)25的媒體的鏡面和漫射空間頻率二者的數(shù)據(jù)。響應(yīng)接收到的信號(hào)712，匹配步740將輸入數(shù)據(jù)與通過信號(hào)724接收到的來自查詢表744的數(shù)據(jù)相比較。查詢表744存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)著一種一般普通拋光媒體和一種一般高級(jí)拋光媒體。然后由匹配步740決定輸入數(shù)據(jù)712是否更接近對(duì)應(yīng)的一種普通紙媒體或是一種高級(jí)紙媒體，并且發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)745。在比較步746中詢問匹配步740的輸出是否對(duì)應(yīng)一種高級(jí)紙。如果不是，就向確定步750發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)748。
確定步750使用通過信號(hào)752從一個(gè)普通紙查詢表754接收到的參考數(shù)據(jù)。查詢表754可以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)著以前研究過的不同類型普通紙媒體的數(shù)據(jù)。一旦確定步750決定了進(jìn)入打印區(qū)的普通紙的類型，就發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)755。確認(rèn)程序756接收這一輸出信號(hào)755然后檢驗(yàn)進(jìn)入打印區(qū)25的一頁媒體是否確實(shí)對(duì)應(yīng)著在確定步750中選定的普通紙的類型。如果確認(rèn)步756認(rèn)為選擇是正確的，就向一個(gè)選擇步760發(fā)出YES信號(hào)758。在選擇步760中對(duì)應(yīng)著識(shí)別到的普通紙媒體的具體類型選擇一種打印模式，并且向打印步764發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)762。打印步764就按照“0，1”打印模式在輸入媒體頁面上打印。
如果確認(rèn)步756發(fā)現(xiàn)確定步750有錯(cuò)誤，就向選擇步766發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)765。在選擇步766中選擇一種缺省普通紙打印模式，并且向打印步770發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)768。打印步770就按照普通紙的“0”缺省打印模式在輸入媒體頁面上打印。
回到高級(jí)比較步746，如果發(fā)現(xiàn)在匹配標(biāo)記步740中識(shí)別的媒體是一種高級(jí)紙，就發(fā)出一個(gè)YES信號(hào)772。然后由確定步774確定打印區(qū)25中的高級(jí)媒體是哪一種具體類型。為此，確定步774需要參考通過信號(hào)775從高級(jí)查詢表776中接收的參考數(shù)據(jù)。一旦確定了進(jìn)入打印區(qū)25中的高級(jí)媒體是哪一種具體類型，確定步774就發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)778。確認(rèn)步780只要接收到信號(hào)778就能確定步774中作出的選擇的準(zhǔn)確性。如果確認(rèn)步780確定步774作出的確定確實(shí)是正確的，就向選擇步784發(fā)出YES信號(hào)782。選擇步784就對(duì)應(yīng)著步774中識(shí)別到的高級(jí)媒體的具體類型來選擇具體的高級(jí)打印模式。在作出選擇之后向打印步788發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)785。打印步788按照步784建立的具體高級(jí)打印模式在輸入媒體頁面上打印，在圖示的實(shí)施例中，這一打印模式可以是對(duì)應(yīng)著具有粘土涂層的高級(jí)媒體的“2，2”打印模式，對(duì)應(yīng)著具有可膨脹聚合物層的普通紙的“2，3”打印模式，或者是對(duì)應(yīng)著一種重生膠卡片的“2，4”打印模式，如果確認(rèn)步780發(fā)現(xiàn)確定步774有錯(cuò)誤，就向選擇步792發(fā)出一個(gè)NO信號(hào)790。在選擇步792中選擇一種缺省高級(jí)打印模式并且向另一個(gè)打印步796發(fā)出一個(gè)輸出信號(hào)794。在打印步796中按照“2，0”缺省打印模式在輸入媒體頁面上打印。
9.媒體傳感器的操作接下來的這一部分開始討論媒體傳感器515的一種最佳結(jié)構(gòu)(圖21)以及先進(jìn)的媒體類型確定系統(tǒng)500與早期的基本媒體類型確定系統(tǒng)400之間的差異。
基本媒體類型確定系統(tǒng)400僅僅使用圖7所示的漫反射信息。基本系統(tǒng)400是通過對(duì)漫射數(shù)據(jù)執(zhí)行傅利葉變換來提取關(guān)于媒體的唯一反射特性的更多信息。由這一基本方法400產(chǎn)生的空間頻率分量是以媒體為特征，足夠充分地將媒體按照一般類別(1)幻燈片媒體，(2)照相媒體和(3)普通紙來分組。基本方法400的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是可以使用市場上已經(jīng)能夠?yàn)榇蛴C(jī)的墨滴檢測提供的現(xiàn)有傳感器。圖33表示基本媒體確定系統(tǒng)400中使用的單色光學(xué)傳感器LED120的輸出幅值曲線797。如上文所述，藍(lán)色LED120的峰值波長是470毫微米，光電二極管130測量反射比用的波長是470到500毫微米，處在藍(lán)色光譜范圍之內(nèi)。
還需要有一種更加先進(jìn)的媒體類型確定技術(shù)，僅僅使用傳感器100的漫反射比的空間頻率還不足以唯一地識(shí)別幻燈片，照相媒體和普通紙等大類中具體類型的媒體。基本確定系統(tǒng)400根本無法識(shí)別無光澤照相媒體以及象Gossimer等有光澤照相媒體這樣的特殊媒體之間的區(qū)別。為了能識(shí)別具體類型，還需要測量更多的特性，特別是關(guān)于媒體表面涂層的特性。為收集關(guān)于這些附加特性而選擇的方法是收集鏡面反射光200’和漫反射光200。
在先進(jìn)的媒體傳感器515中，藍(lán)色LED120被一個(gè)藍(lán)-紫色LED520所替代，它的輸出如圖34中的曲線798所示。從曲線798可以看到藍(lán)-紫色LED520的峰值幅值輸出是428毫微米。輸出還向下延伸到接近340毫微米，進(jìn)入超出大約400毫微米的可視范圍的紫外線范圍。比較藍(lán)色LED輸出曲線797和藍(lán)-紫色LED輸出曲線798可以看出藍(lán)-紫色LED520覆蓋的光譜比藍(lán)色LED120更寬。實(shí)際上朝著大波長方向的附加偏移是因?yàn)樗{(lán)-紫色LED520的主波長是464毫微米，它會(huì)使LED520比藍(lán)色LED120有更多的紫色色調(diào)。盡管圖中所示的峰值波長是428毫微米，采用峰值波長為400-430毫微米的LED相信也能獲得滿意的結(jié)果。
藍(lán)-紫色LED520的短波長在收集原始數(shù)據(jù)程序502中有兩個(gè)重要作用。首先，藍(lán)-紫色LED520能為包括青色墨水在內(nèi)的所有顏色的墨水產(chǎn)生一個(gè)足夠的信號(hào)，讓傳感器515能夠用來檢測墨水，就象參照?qǐng)D11的情況代替單色光學(xué)傳感器100。這樣，由傳感器515的LED130測量的漫反射就仍然可以象傳感器100那樣用于執(zhí)行筆對(duì)準(zhǔn)。藍(lán)-紫色LED520的第二個(gè)作用在于相對(duì)于700-1100毫微米紅外線LED的短波長對(duì)于檢測媒體編碼中的微妙特征具有優(yōu)越性，可參見上文所述的表2。
圖35表示從進(jìn)入打印區(qū)25的一頁媒體170上方兩毫米處掃描的媒體傳感器515。入射光束800會(huì)產(chǎn)生一個(gè)鏡面反射光束802，它穿過視場光闌窗口526被鏡面光電二極管130’接收。在圖35中還可以看到一個(gè)第二照明光束804及其鏡面反射光束806。如上所述，回憶起鏡面光束相對(duì)于媒體被照射點(diǎn)處正切面上的反射角等于照明光束的入射角。圖35中所示的媒體頁170被一對(duì)從滾筒或樞軸814的臺(tái)面部分向上凸起的皺褶肋810和812支撐著。皺褶肋810，812將媒體支撐在打印區(qū)25中，并且為浸透墨水的打印媒體提供一個(gè)在肋之間向下而不是向上膨脹的間隙，以免浸透的媒體意外接觸并且損傷打印頭。
從圖35，37和38可見，相對(duì)于媒體傳感器515的布局結(jié)構(gòu)上采用了一些具有美感的設(shè)計(jì)。皺褶肋810和812被準(zhǔn)確地排列成與掃描軸線38垂直；然而，LED520和傳感器130，130’在圖示實(shí)施例的打印機(jī)20中的排列是與皺褶肋的排列相垂直的。圖36表示媒體傳感器120在打印機(jī)20中相對(duì)于XYZ坐標(biāo)軸系統(tǒng)的理想排列方式。
當(dāng)輸入媒體頁170落在肋810，812上時(shí)，落在肋上面的媒體會(huì)形成如高峰815所示的高峰，而在肋與肋之間會(huì)形成如低谷816所示的低谷。入射到低谷816處的光束800有一個(gè)入射角818，而鏡面反射光束802有一個(gè)反射角820，角818和820相等。同樣，入射光束804有一個(gè)入射角822，其鏡面反射光束806有一個(gè)反射角824，角822和824相等。因此，當(dāng)托架40在掃描軸線38的方向上跨越媒體移動(dòng)媒體傳感器515時(shí)，入射光束800，804也會(huì)隨之從媒體上掃過，光束800，804掃過高峰并通過低谷，相對(duì)于鏡面光電二極管130’調(diào)制鏡面反射光束802和806。這樣，媒體170和媒體支撐滾筒814上的皺褶肋810，812的相互作用就會(huì)產(chǎn)生一組調(diào)制信息，這種信息可供先進(jìn)的確定方法500獲取關(guān)于進(jìn)入打印區(qū)25的媒體頁170的更多信息。
圖36表示視場光闌窗口526和528相對(duì)于掃描軸線38的排列方式。在圖示的實(shí)施例中，視場光闌窗口526和528是矩形的，鏡面窗口526的主軸826大致與掃描軸線平行，而漫射視場光闌窗口528的主軸828大致與掃描軸線38垂直。視場光闌窗口526和528的這種排列方式允許漫射光電二極管130收集數(shù)據(jù)，跨越通過鏡面光電二極管130’收集的數(shù)據(jù)來進(jìn)一步識(shí)別。
10.能量信息用來識(shí)別輸入媒體頁的信息可以通過LED520提供的已知能量值和鏡面及漫射光電二極管130’，130接收的能量值來收集。例如可以假定圖35中的媒體170是一種幻燈片。在這種情況下，來自光束800的一些入射光會(huì)形成透過幻燈片170的透射光束825。這樣，被二極管130和130’接收的剩下的能量就會(huì)比普通紙的情況下少。有光澤照相媒體的反射比介于普通紙和幻燈片紙之間，它具有比較光澤的表面，會(huì)產(chǎn)生更多的鏡面能量被二極管130’接收，比光電二極管130接收的漫射能量要多。
在以下的表3中給出了這些能量上的差別，并且提供了一種能夠?qū)⒚襟w粗略分成三個(gè)主類別的途徑。
表3傳感器130和130’接收的能量
進(jìn)而，如果知道藍(lán)-紫色LED520提供的輸入能量及鏡面和漫射傳感器130’和130接收的輸出能量，就能確定媒體的透射特性值，也就是穿過媒體頁170(參見圖35)的光束825包含的能量值。透射性的幅值等于入射光束800的輸入能量減去鏡面反射光束802和漫反射光束例如圖21中的光200的能量。在裝配打印機(jī)20之后在工廠中初步校準(zhǔn)的過程中，將一頁普通紙送入打印區(qū)25，并且測量來自LED520的輸入光的能量，以及鏡面和漫射傳感器130’和130接收的能量電平。根據(jù)對(duì)普通紙的這些已知值，就可以根據(jù)需要確定照相紙和幻燈片媒體的透射性。然而，本發(fā)明的方法并不是計(jì)算照相紙和幻燈片的透射性，而是用表3中給出的信息來實(shí)現(xiàn)普通紙或高級(jí)紙，照相紙和幻燈片媒體之間的區(qū)別。
對(duì)于幻燈片來說，主要的漫射能量直接穿過幻燈片，用覆蓋在幻燈片上的墨水保持層向光電二極管130反射少量的漫射光?；脽羝墓鉂杀砻鎸?duì)光是一種良好的反射器，因此，光電二極管130’接收到的鏡面能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于漫射光電二極管130接收到的能量。表3中所示的這些廣泛類別的媒體所留下的能量特征可以在確定系統(tǒng)500的步驟552和554中使用。這種能量比值能有效地指示出頻率分量的幅值。對(duì)于給定的漫射和鏡面頻率，通過比較其相對(duì)幅值就能達(dá)到能量平衡。
11.關(guān)于媒體支撐件相互作用的信息如上文參照?qǐng)D35所述，媒體和打印機(jī)的媒體支撐結(jié)構(gòu)也就是樞軸的相互作用可以用來收集關(guān)于輸入媒體頁的信息。在其他實(shí)施例中，可以用其他打印機(jī)器部件來支撐媒體傳感器515，并且用具有使媒體發(fā)生一定程度彎曲的已知不規(guī)則表面的一個(gè)部件來支撐傳感器對(duì)面的媒體，或者是改變媒體的透射性，以便從其他位置上收集媒體信息。例如，在使用由一個(gè)連續(xù)滾筒供應(yīng)媒體的繪圖儀中，在打印工作之后用一個(gè)刀具從供應(yīng)滾筒的剩余部分上橫向切斷打印好的頁面。傳感器515可以安裝在橫跨媒體的刀具托架上，盡管這種系統(tǒng)可能需要輸入媒體頁的前沿在掃描之后向后移動(dòng)進(jìn)入打印頭下面的頂部形成位置。實(shí)際上，在其他實(shí)施例中還可以要求媒體傳感器515的位置遠(yuǎn)離打印區(qū)25，例如是靠近媒體供應(yīng)托架，或者是沿著供應(yīng)托架和打印區(qū)25之間的媒體路徑，只要媒體能位于傳感器和媒體傳感器515對(duì)面的具有已知不規(guī)則表面的背板或支撐件之間。
在圖示的打印機(jī)20中，皺褶肋810和812在傳感器515越過媒體頁170上的高峰815和低谷816時(shí)產(chǎn)生一種調(diào)制信號(hào)。媒體頁170在皺褶肋810和812上的彎曲程度是彈性模數(shù)(Yonug氏模數(shù))及媒體厚度的函數(shù)。因此，媒體頁170的彎曲程度可以被用來收集關(guān)于進(jìn)入打印區(qū)25的媒體頁的附加信息。
例如，有些高級(jí)媒體和普通紙具有相同的表面特性，例如是生膠卡片媒體和粘合劑背板標(biāo)簽媒體。然而，標(biāo)簽媒體和生膠卡片媒體比常用的普通紙媒體要厚，因此，這些高級(jí)媒體的彎曲特征與普通紙的彎曲特征是不同的。特別是空間頻率特征在空間頻譜圖的下端是不同的，具體說是在每英寸1.4到1個(gè)循環(huán)的范圍。在空間頻譜圖的這一下部，高級(jí)媒體越厚，幅值就越低，有光澤照相媒體和無光澤照相媒體也是一樣。因此，由皺褶肋810，812產(chǎn)生的特征可以在確定系統(tǒng)500的步驟710中被用來區(qū)別高級(jí)媒體和普通紙。顯而易見，在打印區(qū)25中采用與皺褶肋810，812不同的媒體支撐手段的其他打印機(jī)器或者是其他媒體支撐件的構(gòu)造也能靠自身產(chǎn)生一組唯一的可供分析的特性，在一個(gè)給定位置(S)產(chǎn)生媒體的曲線，然后用這一已知信息來研究代表不同媒體類型的彎曲程度。
12.關(guān)于表面涂層的信息皺褶肋810，812的作用在每英寸10個(gè)循環(huán)以下的低空間頻率段中是明顯的，而通過分析每英寸10-40個(gè)循環(huán)范圍內(nèi)的高空間頻率段可以看出表面涂層的作用。圖37表示一種涂層的媒體頁830，它具有背板或是襯底832和一個(gè)涂層834，例如是一種可膨脹材料或是多孔材料的墨水保持層，上文已經(jīng)參照表2提供了幾個(gè)例子。在圖37中可以看到一個(gè)入射光束835穿過涂層834和襯底832，作為鏡面反射光束836被肋810反射回來。來自藍(lán)-紫色LED520的另一個(gè)入射光束838會(huì)產(chǎn)生三種不同類型的反射光束(1)被漫射傳感器130接收的一組漫射光束840，(2)被鏡面?zhèn)鞲衅?30’接收的一個(gè)上表面反射鏡面光束842，以及(3)在一部分入射光束838通過涂層834并且被襯底832和涂層834之間的邊界845反射回來的邊界層鏡面反射光束844。邊界845還可以被認(rèn)為是襯底層832的上表面。
由邊界反射光束844提供的特征可以被用來查找關(guān)于覆蓋在襯底層832上面的涂層834類型的信息。例如，上文中參照表2所述的有光澤照相媒體和稍有光澤的高級(jí)媒體上所使用的可膨脹涂層通常是透明的彈性聚合物層，能夠看到收集在墨水保持層834內(nèi)部的墨滴。不同類型的透光的固體和液體具有不同的折射率，這是光學(xué)的基本原理。諸如玻璃，水，石英等等特定材料的折射率是通過光在空氣中的速度與光在特定媒體中的速度的比值來確定的。也就是說，光在通過玻璃時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比通過空氣時(shí)要慢。光束在進(jìn)入固體或液體時(shí)會(huì)隨著光束在光束進(jìn)入媒體的邊界上的彎曲而明顯減慢，在光束從光學(xué)媒體上出射的邊界上再次減慢。從入射光束838的一部分846可以看到這種變化。不是象輸入光束838的軌跡那樣連續(xù)一致，光束846在通過涂層834時(shí)會(huì)減緩，并且指向邊界層845的推進(jìn)角度比入射光束838遇到涂層834外表面時(shí)的角度更加陡峭。入射光束846的入射角度會(huì)等于反射光束848相對(duì)于邊界層845的反射角度。當(dāng)反射光束848從涂層834出射時(shí)，其推進(jìn)速度加快到在環(huán)境空氣中的速度，角度是反射光束844的余角。
折射率的定義是光在空氣中的速度與光在特定媒體中的速度的比值，這一信息可以用來揭示涂層834的特性。如上所述，“色散”是指折射率隨著光的波長變化而發(fā)生的變化。在諸如有光澤照相媒體和一些高級(jí)媒體中使用的聚合物涂層等塑性材料中，這種色散在紫外線光范圍內(nèi)會(huì)增大。因此，使用藍(lán)-紫色LED520代替藍(lán)色LED120能夠有益地加強(qiáng)這種色散作用。這樣，這種色散作用就能引入另一種層次的調(diào)制，可以用來區(qū)別各種類型的有光澤照相媒體，因?yàn)槎滩ㄗ贤饩€光(圖34)會(huì)加強(qiáng)出射光束844的角度變化，這一信息就能被用來區(qū)別具體的有光澤照相媒體。在媒體確定系統(tǒng)500的步驟574中可以利用這種色散的調(diào)制。
在圖35中畫出的透射光束825有些人為的夸張，實(shí)際上忽略了入射角，圖中的透射光束825是筆直地穿過頁面170，盡管容易理解的更準(zhǔn)確的情況是通過媒體頁面時(shí)的路徑比通過環(huán)境空氣時(shí)應(yīng)該更陡峭一些。在轉(zhuǎn)移之前還應(yīng)該注意到媒體傳感器515收集的信息中有關(guān)肋810，812作用的另外一點(diǎn)。圖35表示透射光束825從肋810和812之間穿過媒體170的頁面，而圖37表示入射光束835成為鏡面反射光束836被肋810反射回來。盡管圖37中所示的媒體覆有襯底，即使是普通紙，肋810的反射光也會(huì)形成光束836。這樣，當(dāng)傳感器515從一個(gè)肋810，812上越過時(shí)，就會(huì)有更多的光到達(dá)鏡面?zhèn)鞲衅?30’，比傳感器151通過肋與肋之間的低谷816時(shí)接收的光要多。在通過低谷816時(shí)接收的能量低是因?yàn)槭聦?shí)上并不是所有入射光束800的能量都會(huì)成為反射光束802反射到傳感器130’，因?yàn)橛行┤肷淠芰渴且酝干涔馐?25的形式穿過了媒體170。因此，被鏡面?zhèn)鞲衅?30’接收到的能量電平的變化會(huì)隨著肋810，812的存在與否而改變。圖38表示確定系統(tǒng)500可以用來對(duì)各種類型的媒體分類的兩種其他方法。在圖38中有一種多層的媒體850，它具有一個(gè)背板或襯底層852和一個(gè)透明的可膨脹涂層854。襯底層852有一個(gè)粗糙表面，構(gòu)成了涂層854與襯底852之間的粗糙邊界855。取決于入射光束856在哪一點(diǎn)上撞擊邊界層855，橫越粗糙邊界層855或是被托架40與掃描軸線38平行地移動(dòng)的這一光束產(chǎn)生的反射鏡面光束858受到高度調(diào)制。圖38中的媒體850具有一個(gè)粗糙的背板層，而圖37中所示的媒體830的背板層具有平滑的內(nèi)部邊界845。如上文中參照表2所述，Gossimer媒體有一個(gè)施加在聚合物照相紙襯底上面的可膨脹聚合物涂層，襯底具有一個(gè)更類似于圖37的媒體830的平滑表面。在一個(gè)塑性背板襯底上面有兩層聚合物涂層的那種高級(jí)有光澤媒體也有一個(gè)圖37所示的平滑邊界層845。然而，組合的照相媒體具有和Gossimer媒體一樣的聚合物涂層，但是這一涂層是施加在一層照相紙上，它會(huì)有一個(gè)更類似于圖38中的邊界層855那樣的更加粗糙的邊界。因此，關(guān)于邊界層855的這一信息就能在確定系統(tǒng)500的步驟674(圖30)中被用來區(qū)分照相媒體的具體類型。
可以參照?qǐng)D38來研究的其他現(xiàn)象還有涂層854的上表面反射的鏡面光束。在圖38中，入射光束860受到涂層854的一個(gè)上表面的反射而產(chǎn)生一個(gè)鏡面反射光束864。如上所述，由涂層854這樣的涂層形成的墨水保持層是透明的層，它往往是用滾筒在襯底852上面散布的一種涂料854。從目前所研究的媒體中發(fā)現(xiàn)，不同的制造商使用不同類型的滾筒來施加這些涂層854。每個(gè)制造商的滾筒的唯一性就能反映出涂層854上表面862的獨(dú)特特征。也就是在施加涂層工序中滾筒在表面862上形成的波紋，如圖38所示。沿著涂層上表面862的這些波紋具有低幅值，高頻率特征，可以用來區(qū)分各種有光澤照相媒體類型。
或者是不用查看鏡面空間頻率曲線中的具體調(diào)制特征，在上表面862中形成的波紋還能反映出墨水保持層854的厚度變化。在入射光束856和反射光束858跨越厚度變化的墨水保持層854時(shí)，涂層854中的這種厚度變化會(huì)使邊界反射光束858發(fā)生變化。值得注意的是，在諸如Gossimer媒體，組合媒體和高級(jí)有光澤照相媒體等照相媒體上的可膨脹涂層沿著涂層的上表面862形成這種波紋效果。與此相反，在諸如無光澤照相媒體或粘土涂層媒體等高級(jí)媒體上使用的多孔涂層是很均勻的涂層，沿著其上表面基本上沒有波紋，如圖37中的媒體頁面830所示。這樣，涂層的表面特性就可以被用來區(qū)分具有波紋或粗糙上表面的可膨脹涂層和具有很平滑表面特性的多孔高級(jí)涂層。表2的高級(jí)類別中的一個(gè)例外是稍有光澤的媒體，它具有象圖38中的涂層854那樣的可膨脹墨水保持層，但卻是施加在一層普通紙上面。具有施加在普通紙上面的一個(gè)可膨脹墨水保持層(IRL)的這種稍有光澤的媒體與照相紙上面具有一層可膨脹IRL的媒體的區(qū)別可以通過將普通紙的粗糙性質(zhì)與圖38中邊界層855處的照相紙的平滑表面相比較而獲得。或者是可以用肋810，812形成的高峰815和低谷816來作出這種判斷，已知照相紙襯底比較硬，在通過打印區(qū)25時(shí)的彎曲比普通紙襯底要小，這樣就會(huì)產(chǎn)生不同的反射特征。
采用藍(lán)-紫色LED520的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過聚合物涂層834，854的折射會(huì)隨著入射光束波長的降低而增大。因此，用短波的紫外線LED520(圖34)能夠增加折射。隨著涂層854的厚度變厚或者是折射率的變化，例如是由于涂層中的合成物有缺陷，短波長紫外線光會(huì)通過一個(gè)足夠的角折射，進(jìn)入到鏡面?zhèn)鞲衅?30’的視場。如圖34，35和37-38所示，鏡面視場光闌522的窗口526和沿著傳感器515的中心軸線對(duì)齊的一條輔助軸線866對(duì)準(zhǔn)。這樣，鏡面視場光闌552就會(huì)在圖35，37和38中表示的與頁面平行的照明軸線上提供一個(gè)很小的視場。這樣，當(dāng)鏡面反射光束802，858和864移入和移出視場光闌窗口526時(shí)，鏡面?zhèn)鞲衅?30’就能更加精確地檢測到這些光束的調(diào)制信息。
13.原始數(shù)據(jù)分析從這一節(jié)可以更好地理解先進(jìn)的媒體確定系統(tǒng)500如何使用媒體傳感器515收集的數(shù)據(jù)，以下要參照?qǐng)D39-45來說明為各種媒體類型收集的原始數(shù)據(jù)的幾個(gè)例子。下一段要討論在數(shù)據(jù)精處理程序504中根據(jù)這種原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生的傅利葉光譜分量。
圖39表示程序502為高級(jí)有光澤照相媒體收集的原始數(shù)據(jù)。圖40表示為一種有光澤照相媒體特別是Gossimer收集的原始數(shù)據(jù)，用曲線874表示鏡面數(shù)據(jù)，用曲線876表示漫射數(shù)據(jù)。圖41表示用于無光澤照相媒體的原始數(shù)據(jù)，用曲線878表示鏡面數(shù)據(jù)，用曲線880表示漫射數(shù)據(jù)。圖42表示用于普通紙媒體特別是Gi1bertbond的原始數(shù)據(jù)，用曲線882表示鏡面數(shù)據(jù)，用曲線884表示漫射數(shù)據(jù)。圖43表示用于高級(jí)紙的原始數(shù)據(jù)，用曲線886表示鏡面數(shù)據(jù)，用曲線887表示漫射數(shù)據(jù)。圖44表示用于HP幻燈片媒體的原始數(shù)據(jù)，用曲線888表示鏡面數(shù)據(jù)，用曲線889表示漫射數(shù)據(jù)。圖45表示用于一般幻燈片媒體的原始數(shù)據(jù)，用曲線890表示鏡面數(shù)據(jù)，用曲線892表示漫射數(shù)據(jù)。
如上文中參照表2所述，高級(jí)有光澤照相媒體有兩層施加在塑性背板襯底層上面的可膨脹聚合物層，類似于圖38中的媒體850。高級(jí)有光澤照相媒體的鏡面曲線870(圖39)的幅值擺動(dòng)比圖40中用于有光澤(Gossmier)照相媒體的鏡面曲線874大得多，這是因?yàn)樵诟呒?jí)有光澤媒體上有雙層聚合物涂層。因此，鏡面曲線870和874可以用來區(qū)分高級(jí)有光澤照相媒體和有光澤照相媒體，而漫射曲線872和876的幅值和形狀大致相同，盡管高級(jí)有光澤照相媒體曲線872的幅值稍稍大于有光澤照相媒體的漫射曲線876。
如果將圖39和40的曲線與圖41的無光澤照相媒體曲線相比較就可以看出，這種照相媒體的鏡面反射曲線878只剩下比照相媒體鏡面曲線870和878低得多的幅值。另外，無光澤照相媒體鏡面曲線878內(nèi)部的變動(dòng)或幅值變化正如預(yù)料的那樣很小，這是因?yàn)闊o光澤照相紙襯底上的多孔涂層的表面要比上文中參照?qǐng)D37和38所述的施加在有光澤和高級(jí)有光澤照相媒體上面的可膨脹涂層平滑得多。無光澤照相媒體的漫射曲線880的形狀類似于高級(jí)有光澤和有光澤照相媒體的漫射曲線872和876，盡管無光澤照相紙漫射曲線880的幅值更接近高級(jí)有光澤漫射曲線872的幅值。
圖42中的曲線882和884與圖39-41所示的曲線截然不同。圖42的曲線與圖39-41的曲線之間的一個(gè)主要區(qū)別在于鏡面曲線882的幅值比漫射曲線884要低，這種情況與圖39-41中鏡面曲線870，874和878的幅值分別大于漫射曲線872，876和880的排列情況恰恰相反。實(shí)際上，在上文中參照表3已經(jīng)解釋了圖39-42的鏡面和漫射曲線的相對(duì)幅值的作用。普通紙曲線882-884的另一個(gè)明顯不同在于鏡面和漫射曲線882，884的波形形狀是相似的。在圖39-41中，鏡面曲線870，874和878的形狀與漫射曲線872，876和880的形狀是截然不同的。
圖43表示一種高級(jí)媒體的反射比。盡管這種高級(jí)媒體鏡面和漫射曲線886和887與圖42中的普通紙曲線882和884最接近，在圖32的匹配標(biāo)記步驟740中仍然是可以相互區(qū)別的。密切注意鏡面曲線882和886就可以看出高級(jí)媒體鏡面曲線886比普通紙鏡面曲線882要平滑得多。這種更平滑的曲線886是預(yù)料之中的，因?yàn)樵诟呒?jí)媒體上涂有較平滑的IRL面，而沒有涂層的普通紙比較粗糙。
此處應(yīng)該注意到，通過修改媒體傳感器515可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)鏡面和漫射曲線的相對(duì)幅值。例如，如果改變視場光闌窗口526和528的尺寸，就能使到達(dá)光電二極管傳感器130’和130的光或多或少，由此產(chǎn)生的反射比曲線的幅值就會(huì)在反射比圖表39-45上上、下偏移，盡管曲線的相對(duì)形狀會(huì)保持基本不變。通過其他手段也能實(shí)現(xiàn)幅值偏移，例如是調(diào)節(jié)放大器電路的增益。實(shí)際上可以將曲線的幅值調(diào)節(jié)到鏡面和漫射曲線在圖表中實(shí)際換位的那一點(diǎn)上。例如在圖43中如果縮小鏡面視場光闌窗口526，鏡面曲線886的幅值就會(huì)從圖示的475-計(jì)數(shù)范圍下降到接近225-計(jì)數(shù)范圍的位置。視場光闌尺寸或放大器增益的這種變化當(dāng)然也會(huì)影響到圖39-42和44-45中的其他反射比曲線。
圖44和45分別表示有紙帶頭456的一種HP幻燈片媒體的反射比和沒有紙帶頭的一種幻燈片媒體的反射比。圖44表示一條鏡面曲線888和一條漫射曲線889。圖45表示一條鏡面曲線890和一條漫射曲線892。在圖44和45中，鏡面曲線888和890都處在漫射曲線889和892之上。然而，在圖44中，被有反射紙帶的幻燈片接收到的信號(hào)的幅值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圖45中沒有反射紙帶的幻燈片的幅值，這也是預(yù)料之中的，因?yàn)榇嬖谕ㄟ^沒有紙帶的幻燈片的透射損失，與普通幻燈片相比，被傳感器130和130’接收到的剩下的光就少了。
比較圖44和45的曲線之間的相對(duì)幅值就能看出，漫射波形889和892有很大的區(qū)別，盡管鏡面波形具有大致相同的形狀，在圖44和45中還用波形尖峰894表示了肋810，812的位置。關(guān)于漫射波形889和892，帶紙帶頭的HP幻燈片媒體具有相對(duì)平坦的曲線889，因?yàn)榧垘У牡酌婺軐⑷肷涔馐瓷浠氐铰鋫鞲衅?30。圖45的漫射波形更有意思，因?yàn)閳D35中的入射光束800經(jīng)歷了透射損失，損失的能量形式是透射光束825，損失剩下的能量從媒體表面被反射到漫射傳感器130上。實(shí)際上，在圖45中的點(diǎn)895處表示了肋810和812之間的低谷816的位置，在點(diǎn)896處表示肋的位置。
打印機(jī)20的媒體支撐結(jié)構(gòu)中的另一個(gè)有意思的特征在于紙操作系統(tǒng)24包括一或多個(gè)輔助件。這些輔助件被用來將排出的媒體頁推到媒體干燥翼片28上。為了讓這些輔助件與媒體嚙合并且將排出的媒體推出打印區(qū)，在滾筒814上設(shè)有輔助件槽，例如圖35中所示的槽897。當(dāng)光學(xué)傳感器515越過槽897時(shí)，光束825造成的透射損失會(huì)增大，留給漫射傳感器130接收的光就更少了，導(dǎo)致漫射波形892在位置898上出現(xiàn)一個(gè)很大的深谷。
比較圖39-45的曲線可見，僅僅分析傳感器515收集的原始數(shù)據(jù)就能很容易獲得區(qū)分各種主要類別的各種區(qū)別特征。
14.空間頻率分析為了找到關(guān)于媒體的更多信息，數(shù)據(jù)精處理程序504在步552和554中使用圖39-45的原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生諸如圖46-51所示的傅利葉光譜分量。在步546和548中，數(shù)據(jù)精處理程序504產(chǎn)生圖39-45所示的曲線。圖46和47分別表示一種高級(jí)媒體在此處也就是無光澤照相媒體的漫反射和鏡面反射的傅利葉光譜分量。圖48和49分別表示一種高級(jí)媒體在此處也就是高級(jí)有光澤照相媒體的漫反射和鏡面反射的傅利葉光譜分量。圖50和51分別表示一種高級(jí)媒體在此處也就是普通紙媒體特別是Gilbertbond的漫反射和鏡面反射的傅利葉光譜分量。
與圖46-51的圖表相比，就能回憶漫反射值與其他漫反射曲線(圖46，48和50)的比較以及鏡面反射值與其他鏡面反射曲線(圖47，49和51)的比較。例如，為了在無光澤照相媒體和高級(jí)有光澤照相媒體之間加以區(qū)別，可以比較圖47和49的鏡面曲線中的每英寸10個(gè)循環(huán)的頻率。在圖47中，無光澤照相紙的頻率幅值大約是10個(gè)計(jì)數(shù)，如圖47中的編號(hào)888所示。與此相比，在高級(jí)有光澤照相媒體的圖49中，按照每英寸10個(gè)循環(huán)的空間頻率的頻率幅值是大約42個(gè)計(jì)數(shù)的幅值，如圖49中的編號(hào)889所示。
用圖52和53的曲線可以更好地表示五種基本媒體類型的傅利葉光譜分量。在圖52和53的曲線中所示的各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著從用于傅利葉光譜分量的圖46-51中表示的那些一般條形曲線上提取的選定的頻率幅值尖峰。因此，圖52和53的曲線中表示的點(diǎn)就能代表與多達(dá)每英寸40個(gè)循環(huán)的選定空間頻率相對(duì)應(yīng)的最大頻率幅值，這其中包括先進(jìn)的確定系統(tǒng)500所需的有用數(shù)據(jù)。在圖52和53中表示了五種一般類型媒體的選定的光譜分量，它們是普通紙媒體，高級(jí)媒體，無光澤照相媒體，有光澤照相媒體和幻燈片媒體，它們?cè)趫D52和53中各自的曲線中左半部對(duì)應(yīng)著低空間頻率值，右半部對(duì)應(yīng)著高頻空間值，每個(gè)曲線中低頻和高頻部分之間的邊界出現(xiàn)在每英寸10或20個(gè)循環(huán)附近。
上文中已經(jīng)參照?qǐng)D20和25-32概述了媒體確定方法500的路標(biāo)，并且參照?qǐng)D33-51說明了從媒體上提取信息的方法的復(fù)雜性，以下要解釋這種路標(biāo)和復(fù)雜性之間的關(guān)系。實(shí)際上，為了用路標(biāo)模擬來描繪，在圖29-32的主類別確定和具體類型確定中的各個(gè)分支可以被視為大路的分支或岔路，而用來作出決定的各種方案是旅程路途中有用的點(diǎn)。
以下的表4列出了一些有用的點(diǎn)并且可以作為結(jié)束旅程的終點(diǎn)，最終是要選出一種具體類型的媒體。
表4媒體確定
圖51-54的曲線已經(jīng)被平均分成了四份，圖52和54的一般漫射空間頻率曲線中具有(1)低頻率和高幅值的第一象限900，(2)高頻率和高幅值的第二象限902，(3)低頻率和低幅值的第三象限904，和高頻率和低幅值的第四象限906。圖52-55的曲線已經(jīng)被平均分成了四份，圖53和55的一般鏡面空間頻率曲線中具有(1)低頻率和低幅值的第一象限910，(2)高頻率和高幅值的第二象限912，(3)低頻率和高幅值的第三象限914，和高頻率和低幅值的第四象限916。
通過比較圖52-55的曲線中所示的各種類型媒體的數(shù)據(jù)，就可以確定在表4的操作#3-10中作出的決定。如上文所述，按照表4中的操作#1和#2，其他更基本的數(shù)據(jù)被用來確定輸入媒體頁是不是帶紙帶頭或是不帶紙帶頭的幻燈片(Δ)。以下的表5表示如何用象限曲線來確定表4中的操作#3-10的媒體類型。
表5按空間頻率曲線(圖52-55)的區(qū)域?yàn)槊襟w分類的步驟
在表4的第三操作(#3)中，檢查圖52中的象限904或是圖53中的象限910和914就能獲得有光澤照相媒體和無光澤照相媒體之間的差別。在圖52中，無光澤照相紙空間頻率(X)的幅值大于有光澤照相紙空間頻率(◇)的幅值。用于鏡面空間頻率的圖53顯示出的差別可能比圖52更好，可以看出無光澤照相紙空間頻率(X)的幅值落在象限914之內(nèi)，而有光澤照相紙空間頻率(◇)落在象限910之內(nèi)。因此，盡管如圖52所示漫射傳感器130提供的信息可以用來確定有光澤和無光澤照相紙，用圖53所示的鏡面?zhèn)鞲衅?30’收集的數(shù)據(jù)可以作出更清楚的區(qū)別。
在表4的#4操作中，該方法要在普通紙，高級(jí)紙和無光澤照相紙之間加以區(qū)別。這種區(qū)別同樣可以用圖53中的象限914中的數(shù)據(jù)來完成。在象限914當(dāng)中可以看出無光澤照相紙空間頻率(X)的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通紙空間頻率(□)和高級(jí)紙空間頻率(0)。這樣就很容易在操作#4中選擇無光澤媒體。
在表4的#5和#6操作中比較普通紙和高級(jí)紙的特性。參照?qǐng)D52的漫射空間頻率曲線，高級(jí)紙空間頻率(0)出現(xiàn)在象限904中，而普通紙空間頻率(□)出現(xiàn)在象限900中。
在表4的操作#6之后，已經(jīng)按照進(jìn)入打印區(qū)25的媒體頁的主要類別完成了分類幻燈片(有或沒有紙帶頭)，有光澤照相媒體，無光澤照相媒體，高級(jí)紙，或是普通紙。在上述的原始表2中已經(jīng)討論了將無光澤照相紙作為高級(jí)媒體的副分類，但是無光澤照相媒體的各種特性在主分類和具體類型確定程序506和508中更容易被用來單獨(dú)分析，具體細(xì)節(jié)可參見圖29-32。
在確定了這些主類別之后，為了從最終打印在媒體頁面上的圖像的意義上提供更好的結(jié)果，還需要作出至少兩種具體類型的決定。到目前為止，盡管在實(shí)踐中能夠獲得媒體的具體類型之間的其他區(qū)別，例如在具體類型的媒體之間的區(qū)別(圖32，表754)，仍然沒有找到一種特別的優(yōu)勢能夠有助于普通紙媒體的基礎(chǔ)研究，以便對(duì)不同類型的普通紙媒體采用不同的打印程序，因此，到目前為止仍是在打印時(shí)按照普通紙缺省打印模式(“0，0”)為所有媒體提供兼容的結(jié)果，如圖32的步770所示。然而，如果在未來有了針對(duì)不同類型普通紙量體裁衣的打印程序，方法500的設(shè)計(jì)已經(jīng)能夠滿足這種選擇，因?yàn)樗丝捎糜谔刂频钠胀埓蛴∧Ｊ降牟襟E760和764(圖32)。兩種主類別也就是無光澤照相紙和有光澤照相紙本身就提供了良好的具體類型媒體確定功能，可以用于不同的打印模式。
具體類型確定是按照?qǐng)D54和55中所示的數(shù)據(jù)來完成的。就是說，表4中的操作#7和#8被用來區(qū)別具有可膨脹涂層的無光澤照相媒體和具有多孔涂層的媒體。來自圖52和53的無光澤照相紙(X)數(shù)據(jù)已經(jīng)被轉(zhuǎn)移到圖54和55中。在圖52-55中用X’表示的無光澤照相紙數(shù)據(jù)是用于一種可膨脹涂層或者是墨水保持層(“IRL”)。在圖54和55中用▲表示帶有多孔涂層或IRL的一種無光澤照相媒體的鏡面頻率。圖55的鏡面數(shù)據(jù)可用來區(qū)別無光澤照相紙可膨脹涂層(X)和多孔涂層(▲)，在象限906中表示的漫射數(shù)據(jù)本身就能提供一種便利的區(qū)別。在象限906中可以看出可膨脹涂層的無光澤照相紙(X)空間頻率所具有的幅值比無光澤多孔涂層媒體(◆)要大。因此，象限906中的信息本身就能供表4中的操作#7和#8作出決定。
其他必要的具體類型媒體的區(qū)別是有光澤照相媒體(Gossimer)和高級(jí)有光澤照相媒體(雙層聚合物IRL涂層)之間的區(qū)別。盡管圖54中的漫射數(shù)據(jù)可以被用來確定高級(jí)有光澤照相媒體(●)和有光澤Gossimer媒體(*)之間的區(qū)別，參照?qǐng)D55所示的鏡面數(shù)據(jù)則更容易加以區(qū)別。如象限910中所示，高級(jí)有光澤(●)鏡面頻率的幅值比有光澤Gossimer(*)空間頻率的幅值要大。因此，象限910中的數(shù)據(jù)能夠在表4的第九和第十操作#9和#10中作出區(qū)別。
結(jié)論用圖20和25-32的先進(jìn)的媒體確定系統(tǒng)500可以獲得各種優(yōu)點(diǎn)，用圖13的更加簡化的基本確定方法400也可以獲得同樣的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，在先進(jìn)的檢測系統(tǒng)500中采納了圖13的基本方法中的最佳部分，特別是對(duì)沒有紙帶頭的幻燈片的識(shí)別。盡管基本媒體確定系統(tǒng)400能夠區(qū)分照相媒體和普通紙，并且能夠區(qū)分有和沒有紙帶頭的幻燈片，還需要有一種更加先進(jìn)的媒體確定系統(tǒng)來區(qū)分各種類型的高級(jí)紙和各種類型的照相媒體。這就要求能根據(jù)需要來識(shí)別各種類型的高級(jí)和帶刺的照相媒體，為用戶提供照相質(zhì)量的圖像。盡管目前的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器能應(yīng)付用戶進(jìn)入程序并選擇一種具體類型的媒體，但是有許多用戶缺乏進(jìn)入這種程序并作出這些確定的技巧。往往認(rèn)為缺乏技巧并不重要，但是用戶也可能沒有時(shí)間來作出選擇，或者是甚至不知道他們手中用來打印的是哪一種類型的照相媒體或高級(jí)媒體。無論是出于什么原因，為了便于使用，都需要有一種自動(dòng)媒體確定系統(tǒng)為進(jìn)入打印區(qū)的某一種類型的媒體選擇最佳的打印模式，而先進(jìn)的確定系統(tǒng)500就能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。
另外，使用媒體傳感器515在益處在于其經(jīng)濟(jì)輕便的小巧結(jié)構(gòu)，并且容易集成在現(xiàn)有的打印機(jī)構(gòu)造中。先進(jìn)的媒體確定系統(tǒng)500以及使用媒體傳感器515的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)不需要在媒體頁面上做任何專用標(biāo)記。早期的系統(tǒng)需要媒體供應(yīng)商在媒體上制作專用標(biāo)記供一個(gè)傳感器來解讀，但遺憾地是這種標(biāo)記往往會(huì)落在打印的圖像中，造成不應(yīng)有的人造打印缺陷。
此外，媒體傳感器515還可以用來檢測打印的墨滴，對(duì)上文中參照單色傳感器100所述的筆對(duì)齊程序起到輔助作用。另外，先進(jìn)的確定系統(tǒng)500在工廠中都經(jīng)過了絕對(duì)校準(zhǔn)，因?yàn)閭鞲衅?15的測量是相對(duì)測量，而按照上文所述在工廠中的校準(zhǔn)是循環(huán)使用普通紙。這樣，先進(jìn)的媒體確定系統(tǒng)500就能配合著所述的媒體傳感器550實(shí)現(xiàn)各種優(yōu)點(diǎn)，為消費(fèi)者提供一種經(jīng)濟(jì)適用的打印裝置，無需用戶介入就能提供杰出的打印質(zhì)量輸出。
權(quán)利要求
1.一種為進(jìn)入打印機(jī)器的輸入媒體分類的方法，包括以下步驟光學(xué)掃描輸入媒體的一部分以產(chǎn)生漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)；確定漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率；并且通過與不同類型媒體的已知值相比較來分析漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)及其空間頻率，將輸入媒體歸類到上述不同類型中的一種。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是確定步驟中包括對(duì)漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)執(zhí)行傅利葉變換的步驟，以確定其頻率幅值，并且用上述頻率幅值產(chǎn)生上述空間頻率。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟計(jì)算漫反射數(shù)據(jù)的平均值；并且計(jì)算鏡面反射數(shù)據(jù)的平均值。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟產(chǎn)生漫反射數(shù)據(jù)的平均值與鏡面反射數(shù)據(jù)的平均值的比值；并且將上述比值和一個(gè)已知值相比較，以確定輸入媒體是第一類媒體或第二類媒體，并且不是第三類媒體或第四類媒體。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征是第一類媒體包括一種幻燈片媒體；第二類媒體包括一種高級(jí)媒體；第三類媒體包括一種有光澤照相媒體；并且第四類媒體包括一種無光澤照相媒體。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是分析步驟還包括以下步驟將漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)和具有光澤拋光的媒體和具有暗淡拋光的媒體的已知值相比較；并且響應(yīng)上述比較步驟，將輸入媒體歸類到暗淡媒體組或是光澤媒體組。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其特征是在歸類步驟中光澤媒體組包括幻燈片媒體和有光澤照相媒體；而暗淡媒體組包括普通紙，高級(jí)紙和無光澤照相媒體。
8.按照權(quán)利要求6的方法，其特征是在歸類步驟中將輸入媒體歸類到有光澤媒體組之后，分析步驟還包括將漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)和具有光澤拋光的照相媒體和包括幻燈片的媒體的已知值相比較的步驟，并且由此確定輸入媒體是不是幻燈片媒體。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟計(jì)算漫反射數(shù)據(jù)的平均值；計(jì)算鏡面反射數(shù)據(jù)的平均值；產(chǎn)生漫反射數(shù)據(jù)的平均值與鏡面反射數(shù)據(jù)的平均值的比值；并且將上述比值和一個(gè)已知值相比較，以確定輸入媒體是不是一種幻燈片媒體。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟用一種加權(quán)和排隊(duì)程序檢查輸入媒體是不是一種幻燈片媒體；如果檢查步驟確定輸入媒體是幻燈片媒體，就選擇幻燈片媒體打印模式并且用幻燈片媒體打印模式在輸入媒體上打印圖像；并且如果檢查步驟確定輸入媒體不是幻燈片媒體，就選擇缺省打印模式并且用缺省打印模式在輸入媒體上打印圖像。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征是上述缺省打印模式包括一種高級(jí)媒體打印模式。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是分析步驟中包括決定輸入媒體是有光澤照相媒體或無光澤照相媒體的步驟。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其特征是決定步驟中包括將漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)和具有光澤拋光的照相媒體和具有無光澤拋光的照相媒體的已知值相比較的步驟。
14.按照權(quán)利要求12的方法，其特征是，如果決定步驟決定輸入媒體是有光澤照相媒體，該方法進(jìn)一步包括識(shí)別與輸入媒體對(duì)應(yīng)的一種具體類型的有光澤照相媒體的步驟。
15.按照權(quán)利要求14的方法，其特征是在識(shí)別步驟中包括將鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率和多種具體類型的有光澤照相媒體的已知值相比較的步驟，并且將輸入媒體和一種具體類型的有光澤照相媒體相匹配。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟用一種加權(quán)和排隊(duì)程序檢查輸入媒體是不是上述一種具體類型的有光澤照相媒體。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟如果檢查步驟確定輸入媒體是上述一種具體類型的有光澤照相媒體，就選擇對(duì)應(yīng)著上述一種具體類型的一種具體打印模式，并且用上述具體打印模式在輸入媒體上打印圖像；并且如果檢查步驟確定輸入媒體不是上述一種具體類型的有光澤照相媒體，就選擇缺省打印模式并且用缺省打印模式在輸入媒體上打印圖像。
18.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是分析步驟中包括決定輸入媒體是普通紙媒體，高級(jí)媒體還是無光澤照相媒體的步驟。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其特征是決定步驟中包括將漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)和具有暗淡拋光的媒體和具有無光澤拋光的照相媒體的已知值相比較的步驟。
20.按照權(quán)利要求19的方法，其特征是，如果決定步驟決定輸入媒體是無光澤照相媒體，該方法進(jìn)一步包括識(shí)別與輸入媒體對(duì)應(yīng)的一種具體類型的無光澤照相媒體的步驟。
21.按照權(quán)利要求20的方法，其特征是在識(shí)別步驟中包括將漫反射數(shù)據(jù)的空間頻率和多種具體類型的無光澤照相媒體的已知值相比較的步驟，并且將輸入媒體和一種具體類型的無光澤照相媒體相匹配。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟用一種加權(quán)和排隊(duì)程序檢查輸入媒體是不是上述一種具體類型的無光澤照相媒體。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟如果檢查步驟確定輸入媒體是上述一種具體類型的無光澤照相媒體，就選擇對(duì)應(yīng)著上述一種具體類型的一種具體打印模式，并且用上述具體打印模式在輸入媒體上打印圖像；并且如果檢查步驟確定輸入媒體不是上述一種具體類型的無光澤照相媒體，就選擇缺省打印模式并且用缺省打印模式在輸入媒體上打印圖像。
24.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是分析步驟中包括決定輸入媒體是普通紙媒體還是高級(jí)媒體的步驟。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其特征是決定步驟中包括將漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)和具有普通紙拋光的媒體和具有高級(jí)媒體拋光的媒體的已知值相比較的步驟。
26.按照權(quán)利要求24的方法，其特征是，如果決定步驟決定輸入媒體是高級(jí)媒體，該方法進(jìn)一步包括識(shí)別與輸入媒體對(duì)應(yīng)的一種具體類型的高級(jí)媒體的步驟。
27.按照權(quán)利要求26的方法，其特征是在識(shí)別步驟中包括將漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率和多種具體類型的高級(jí)媒體的已知值相比較的步驟，并且將輸入媒體和一種具體類型的高級(jí)媒體相匹配。
28.按照權(quán)利要求27的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟用一種加權(quán)和排隊(duì)程序檢查輸入媒體是不是上述一種具體類型的高級(jí)媒體。
29.按照權(quán)利要求28的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟如果檢查步驟確定輸入媒體是上述一種具體類型的高級(jí)媒體，就選擇對(duì)應(yīng)著上述一種具體類型的一種具體打印模式，并且用上述具體打印模式在輸入媒體上打印圖像；并且如果檢查步驟確定輸入媒體不是上述一種具體類型的高級(jí)媒體，就選擇缺省打印模式并且用缺省打印模式在輸入媒體上打印圖像。
30.按照權(quán)利要求24的方法，其特征是，如果決定步驟決定輸入媒體是普通紙媒體，該方法進(jìn)一步包括識(shí)別與輸入媒體對(duì)應(yīng)的一種具體類型的普通紙媒體的步驟。
31.按照權(quán)利要求30的方法，其特征是識(shí)別步驟中包括將漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率和多種具體類型的普通紙媒體的已知值相比較的步驟，并且將輸入媒體和一種具體類型的普通紙媒體相匹配。
32.按照權(quán)利要求31的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟用一種加權(quán)和排隊(duì)程序檢查輸入媒體是不是上述一種具體類型的普通紙媒體；如果檢查步驟確定輸入媒體是上述一種具體類型的普通紙媒體，就選擇對(duì)應(yīng)著上述一種具體類型的一種具體打印模式，并且用上述具體打印模式在輸入媒體上打印圖像；并且如果檢查步驟確定輸入媒體不是上述一種具體類型的普通紙媒體，就選擇缺省打印模式并且用缺省打印模式在輸入媒體上打印圖像。
33.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是掃描步驟包括以下步驟用一個(gè)光源照射；調(diào)節(jié)發(fā)光光源的亮度；然后橫跨輸入媒體移動(dòng)上述光源；并且在移動(dòng)步驟中對(duì)漫反射值和鏡面反射值進(jìn)行空間采樣。
34.按照權(quán)利要求33的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟將采樣的漫反射值和鏡面反射值作為存儲(chǔ)值來存儲(chǔ)；并且從上述存儲(chǔ)值中放棄錯(cuò)誤的漫反射值和鏡面反射值。
35.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是確定步驟包括以下步驟由漫反射數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個(gè)漫反射圖表；并且由鏡面反射數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個(gè)鏡面反射圖表。
36.按照權(quán)利要求35的方法，其特征是確定步驟包括以下步驟由漫反射圖表產(chǎn)生漫反射數(shù)據(jù)的空間頻率；并且由鏡面反射圖表產(chǎn)生鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率。
37.按照權(quán)利要求35的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟計(jì)算漫反射數(shù)據(jù)的平均值；并且計(jì)算鏡面反射數(shù)據(jù)的平均值。
38.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是分析步驟中包括以下步驟假設(shè)輸入媒體是一種具體的媒體類型；并且檢驗(yàn)這一假設(shè)的準(zhǔn)確性。
39.按照權(quán)利要求38的方法，其特征是檢驗(yàn)步驟中包括以下步驟查詢對(duì)應(yīng)這一具體媒體類型的特征；并且將輸入媒體的特征與查詢到的對(duì)應(yīng)這一具體媒體類型的特征相比較。
40.按照權(quán)利要求39的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟如果比較步驟確定輸入媒體是上述具體媒體類型，就選擇對(duì)應(yīng)上述具體媒體類型的打印模式，并且用選擇的打印模式在輸入媒體上打印圖像；并且如果比較步驟確定輸入媒體不是上述具體媒體類型，就選擇一種缺省打印模式，并且用缺省打印模式在輸入媒體上打印圖像。
41.按照權(quán)利要求38的方法，其特征是檢驗(yàn)步驟進(jìn)一步包括以下步驟將上述假設(shè)和多種具體媒體類型的已知值相比較；響應(yīng)對(duì)多種具體媒體類型逐個(gè)比較的上述步驟對(duì)上述假設(shè)加權(quán)；并且按每一種具體媒體類型為每一個(gè)加權(quán)的假設(shè)排隊(duì)。
42.按照權(quán)利要求41的方法，其特征是檢驗(yàn)步驟進(jìn)一步包括以下步驟對(duì)每一種具體媒體類型的排隊(duì)求和；并且選擇求和步驟中最大的和數(shù)，以便從上述多種具體媒體類型中選出一種適配的具體媒體類型。
43.按照權(quán)利要求38的方法，其特征是檢驗(yàn)步驟進(jìn)一步包括以下步驟首次查詢對(duì)應(yīng)多種具體媒體類型的參考空間頻率；找出輸入媒體的空間頻率與首次查詢步中對(duì)應(yīng)的參考空間頻率之間的誤差；二次查詢關(guān)于每一種上述多種具體媒體類型的每一個(gè)空間頻率的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差；按照二次查詢步所得的一種對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)誤差加權(quán)；將每一種具體媒體類型的每一個(gè)加權(quán)誤差排隊(duì)；按每一種具體媒體類型對(duì)排隊(duì)的加權(quán)誤差求和；并且選擇求和步驟中找到的最大值，以便從上述多種具體媒體類型中選出一種適配的具體媒體類型。
44.按照權(quán)利要求43的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟如果假設(shè)與適配的具體媒體類型匹配，就選擇對(duì)應(yīng)上述具體媒體類型的一種打印模式，并且用選擇的打印模式在輸入媒體上打印圖像；并且如果假設(shè)與適配的具體媒體類型不匹配，就選擇一種缺省打印模式，并且用這一缺省打印模式在輸入媒體上打印圖像。
45.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是打印機(jī)器有一個(gè)打印區(qū)，在通過打印區(qū)的輸入媒體上形成圖像；以及在圖像形成之前在打印區(qū)中執(zhí)行光學(xué)掃描步驟。
46.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是分析步驟中包括將輸入媒體歸入多個(gè)主要媒體類別組中的一類。
47.按照權(quán)利要求46的方法，其特征是分析步驟中包括將輸入媒體與多個(gè)主要媒體類別組中上述一類之內(nèi)的一種具體媒體類型相匹配的步驟，或者是將輸入媒體與多個(gè)主要媒體類別組中上述一類中的一種缺省媒體類型相匹配。
48.按照權(quán)利要求46的方法，其特征是歸類步驟包括一個(gè)決定步驟，決定輸入媒體是屬于第一主要類別組還是第二主要類別組。
49.按照權(quán)利要求48的方法，其特征是第一主要類別組包括照相媒體和幻燈片媒體；而第二主要類別組包括普通紙媒體，高級(jí)媒體和無光澤照相媒體。
50.按照權(quán)利要求49的方法，其特征是歸類步驟進(jìn)一步包括確定輸入媒體是一種幻燈片媒體的步驟；并且該方法進(jìn)一步包括選擇幻燈片媒體打印模式的步驟，并且用幻燈片媒體打印模式在輸入媒體上打印圖像。
51.按照權(quán)利要求49的方法，其特征是歸類步驟進(jìn)一步包括確定輸入媒體是一種有光澤照相媒體的步驟；分析步驟進(jìn)一步包括將輸入媒體和有光澤照相媒體的一種具體媒體類型相匹配的步驟；并且該方法進(jìn)一步包括選擇有光澤照相媒體打印模式的步驟，并且用有光澤照相媒體打印模式在輸入媒體上打印圖像。
52.按照權(quán)利要求49的方法，其特征是歸類步驟進(jìn)一步包括確定輸入媒體是一種無光澤照相媒體的步驟；分析步驟進(jìn)一步包括將輸入媒體和無光澤照相媒體的一種具體媒體類型相匹配的步驟；并且該方法進(jìn)一步包括選擇無光澤照相媒體打印模式的步驟，并且用無光澤照相媒體打印模式在輸入媒體上打印圖像。
53.按照權(quán)利要求52的方法，其特征是歸類步驟進(jìn)一步包括確定輸入媒體是一種高級(jí)媒體的步驟；分析步驟進(jìn)一步包括將輸入媒體和高級(jí)媒體的一種具體媒體類型相匹配的步驟；并且該方法進(jìn)一步包括選擇高級(jí)媒體打印模式的步驟，并且用高級(jí)媒體打印模式在輸入媒體上打印圖像。
54.按照權(quán)利要求49的方法，其特征是歸類步驟進(jìn)一步包括確定輸入媒體是一種普通紙媒體的步驟；分析步驟進(jìn)一步包括將輸入媒體和普通紙媒體的一種具體媒體類型相匹配的步驟；并且該方法進(jìn)一步包括選擇普通紙媒體打印模式的步驟，并且用普通紙媒體打印模式在輸入媒體上打印圖像。
55.一種為進(jìn)入打印機(jī)器的輸入媒體分類的方法，包括以下步驟光學(xué)掃描輸入媒體的一部分；在掃描步驟中收集原始數(shù)據(jù)；對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行精處理；確定對(duì)應(yīng)著輸入媒體的一個(gè)主類別；確定對(duì)應(yīng)著輸入媒體的主類別以內(nèi)的一種具體媒體類型；校驗(yàn)具體的媒體類型是否與輸入媒體相對(duì)應(yīng)；響應(yīng)這一校驗(yàn)步驟選擇一種打印模式；并且用選擇的打印模式在輸入媒體上打印圖像。
56.按照權(quán)利要求55的方法，其特征是打印機(jī)器有一個(gè)打印區(qū)，在通過打印區(qū)的輸入媒體上形成圖像；以及在圖像形成之前在打印區(qū)中執(zhí)行光學(xué)掃描步驟。
57.按照權(quán)利要求55的方法，其特征是收集原始數(shù)據(jù)步驟中包括以下步驟用一個(gè)光源照射；調(diào)節(jié)發(fā)光光源的亮度；然后橫跨輸入媒體移動(dòng)上述光源；在移動(dòng)步驟中對(duì)漫反射值和鏡面反射值進(jìn)行空間采樣；將采樣的漫反射值和鏡面反射值作為存儲(chǔ)值來存儲(chǔ)；并且從上述存儲(chǔ)值中放棄錯(cuò)誤的漫反射值和鏡面反射值。
58.按照權(quán)利要求55的方法，其特征是精處理步驟中包括以下步驟由漫反射數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個(gè)漫反射圖表；由鏡面反射數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個(gè)鏡面反射圖表；由漫反射圖表產(chǎn)生漫反射數(shù)據(jù)的空間頻率；并且由鏡面反射圖表產(chǎn)生鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率。
59.按照權(quán)利要求58的方法，其特征是精處理包括以下步驟計(jì)算漫反射數(shù)據(jù)的平均值；并且計(jì)算鏡面反射數(shù)據(jù)的平均值。
60.按照權(quán)利要求55的方法，其特征是確定主類別的步驟中包括以下步驟，將輸入媒體歸入多個(gè)主要媒體類別組之一。
61.按照權(quán)利要求60的方法，其特征是多個(gè)主要媒體類別組包括照相媒體，幻燈片媒體，普通紙媒體，高級(jí)媒體和無光澤照相媒體。
62.按照權(quán)利要求55的方法，其特征是確定具體媒體類型的步驟中包括以下步驟查詢對(duì)應(yīng)著具體媒體類型的特征；以及將輸入媒體的特征和查詢到的對(duì)應(yīng)的具體媒體類型的特征相比較。
63.按照權(quán)利要求62的方法，其特征是選擇步驟中包括以下步驟如果比較步驟中確定輸入媒體是上述具體媒體類型，就選擇對(duì)應(yīng)上述具體媒體類型的打印模式；并且如果比較步中確定輸入媒體不是上述具體媒體類型，就選擇一種缺省打印模式。
64.按照權(quán)利要求62的方法，其特征是檢驗(yàn)步驟中包括以下步驟首次查詢對(duì)應(yīng)多種具體媒體類型的參考空間頻率；找出輸入媒體的空間頻率與首次查詢步中對(duì)應(yīng)的參考空間頻率之間的誤差；二次查詢關(guān)于每一種上述多種具體媒體類型的每一個(gè)空間頻率的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差；按照二次查詢步所得的一種對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)誤差加權(quán)；將每一種具體媒體類型的每一個(gè)加權(quán)誤差排隊(duì)；按每一種具體媒體類型對(duì)排隊(duì)的加權(quán)誤差求和；并且選擇求和步驟中找到的最大值，以便從上述多種具體媒體類型中選出一種適配的具體媒體類型。
65.按照權(quán)利要求64的方法，其特征是選擇步驟中包括以下步驟如果假設(shè)與適配的具體媒體類型匹配，就選擇對(duì)應(yīng)上述具體媒體類型的一種打印模式；并且如果假設(shè)與適配的具體媒體類型不匹配，就選擇一種缺省打印模式。
66.按照權(quán)利要求55的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用發(fā)射波長在340-500毫微米之間的一種藍(lán)紫色光照射輸入媒體。
67.按照權(quán)利要求55的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用一種藍(lán)紫色光照射輸入媒體，其峰值波長是428毫微米，主波長是464毫微米。
68.按照權(quán)利要求55的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用一個(gè)發(fā)光元件照射輸入媒體的步驟；并且收集步驟中包括用一個(gè)漫射傳感器從輸入媒體接收漫反射光，并且用一個(gè)鏡面?zhèn)鞲衅鲝妮斎朊襟w接收鏡面反射光。
69.按照權(quán)利要求68的方法，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)限制步驟，將漫射傳感器和鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓庀拗圃诎l(fā)光元件發(fā)射的波長。
70.一種為進(jìn)入打印機(jī)器的輸入媒體分類的方法，包括以下步驟光學(xué)掃描輸入媒體的一部分以產(chǎn)生漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)；確定漫反射數(shù)據(jù)和鏡面反射數(shù)據(jù)的空間頻率；將輸入媒體歸入多個(gè)主要媒體類別組之一；并且用輸入媒體匹配同屬于上述多個(gè)主要媒體類別組之一內(nèi)的一種具體媒體類型或是一種缺省媒體類型。
71.按照權(quán)利要求70的方法，其特征是多個(gè)主要媒體類別組包括照相媒體，幻燈片媒體，普通紙媒體，高級(jí)媒體和無光澤照相媒體。
72.按照權(quán)利要求70的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟如果在匹配步驟中匹配，就選擇對(duì)應(yīng)上述具體媒體類型的一種具體打印模式，或者是，如果在匹配步驟中匹配，就選擇對(duì)應(yīng)上述缺省媒體類型的一種缺省打印模式；并且用選擇的打印模式在輸入媒體上打印圖像。
73.按照權(quán)利要求70的方法，其特征是進(jìn)一步包括將漫射傳感器和鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓膺^濾到發(fā)光元件發(fā)射的波長上的步驟。
74.按照權(quán)利要求70的方法，其特征是匹配步驟進(jìn)一步包括以下步驟假設(shè)輸入媒體是一種具體媒體類型；按以下步驟檢驗(yàn)這一假設(shè)的準(zhǔn)確性查詢對(duì)應(yīng)這一具體媒體類型的特征；將輸入媒體的特征和查詢的對(duì)應(yīng)具體媒體類型的特征相比較；響應(yīng)對(duì)多種具體媒體類型逐個(gè)比較的步驟對(duì)上述假設(shè)加權(quán)；按每一種具體媒體類型為每一個(gè)加權(quán)的假設(shè)排隊(duì)；按每一種具體媒體類型對(duì)排隊(duì)求和；以及通過選擇求和步驟中的最大和數(shù)從上述多種具體媒體類型中選擇一種適配的具體媒體類型；如果在匹配步驟中匹配，就選擇對(duì)應(yīng)上述具體媒體類型的一種具體打印模式，或者是，如果在匹配步驟中匹配，就選擇對(duì)應(yīng)上述缺省媒體類型的一種缺省打印模式；并且用選擇的打印模式在輸入媒體上打印圖像。
75.按照權(quán)利要求70的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用發(fā)射波長在340-500毫微米之間的一種藍(lán)紫色光照射輸入媒體的步驟。
76.按照權(quán)利要求70的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用一種藍(lán)紫色光照射輸入媒體的步驟，其峰值波長是428毫微米，主波長是464毫微米。
77.一種用于有一個(gè)打印區(qū)的噴墨打印機(jī)器的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是包括用來照射進(jìn)入打印區(qū)的輸入媒體的一個(gè)發(fā)光元件；一個(gè)漫射傳感器，它接收被照射的媒體反射的漫射光并產(chǎn)生一個(gè)漫射信號(hào)，其幅值與媒體的漫反射比成正比；以及一個(gè)鏡面?zhèn)鞲衅鳎邮毡徽丈涿襟w反射的鏡面光并產(chǎn)生一個(gè)鏡面信號(hào)信號(hào)，其幅值與媒體的鏡面反射比成正比。
78.按照權(quán)利要求77的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是發(fā)光元件包括一個(gè)發(fā)光二極管，而漫射傳感器和鏡面?zhèn)鞲衅鞲髯园ㄒ粋€(gè)光電二極管。
79.按照權(quán)利要求77的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是發(fā)光元件發(fā)射一種藍(lán)紫色光，其峰值波長選自400-430毫微米的范圍。
80.按照權(quán)利要求77的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是發(fā)光元件發(fā)射一種藍(lán)紫色光，其主波長是464毫微米。
81.按照權(quán)利要求77的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是發(fā)光元件發(fā)射一種波長在340-500毫微米之間的藍(lán)紫色光。
82.按照權(quán)利要求81的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是發(fā)光元件發(fā)射一種藍(lán)紫色光，其峰值波長是428毫微米，而主波長是464毫微米。
83.按照權(quán)利要求77的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射視場光闌，用來限制漫射傳感器接收的光；以及一個(gè)鏡面視場光闌，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓狻?br> 84.按照權(quán)利要求83的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)托架，它沿著一條掃描軸線橫跨媒體掃描發(fā)光元件，漫射傳感器以及鏡面?zhèn)鞲衅鳎宦湟晥龉怅@包括一個(gè)矩形窗口，其主軸線的排列與掃描軸線基本平行；以及鏡面視場光闌包括一個(gè)矩形窗口，其主軸線的排列與掃描軸線基本垂直。
85.按照權(quán)利要求77的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射濾光片，用來限制漫射傳感器接收的光；以及一個(gè)鏡面濾光片，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓狻?br> 86.按照權(quán)利要求85的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是漫射濾光片和鏡面濾光片將鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓庀拗圃谝欢ǖ牟ㄩL范圍，該范圍包含發(fā)光元件發(fā)射的波長。
87.按照權(quán)利要求86的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是漫射濾光片和鏡面濾光片將通過的光限制在360-510毫微米的波長。
88.按照權(quán)利要求85的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是漫射濾光片和鏡面濾光片各自是用常規(guī)的薄膜淀積技術(shù)制成的。
89.按照權(quán)利要求85的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射視場光闌，用來限制漫射傳感器接收的濾色光；以及一個(gè)鏡面視場光闌，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏臑V色光。
90.按照權(quán)利要求77的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)托架，它橫跨著輸入媒體掃描發(fā)光元件，漫射傳感器以及鏡面?zhèn)鞲衅?；一個(gè)托架位置檢測器，它響應(yīng)托架在掃描過程中的位置產(chǎn)生一個(gè)托架位置信號(hào)；以及一個(gè)控制器，它響應(yīng)托架位置信號(hào)用脈沖驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件。
91.按照權(quán)利要求90的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征是控制器接收和處理漫射信號(hào)和鏡面信號(hào)，并且響應(yīng)這些信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)打印信號(hào)，該信號(hào)所選擇的打印模式與進(jìn)入打印區(qū)的媒體類型相匹配。
92.一種噴墨打印機(jī)器，其特征是包括沿著一條橫跨打印區(qū)的掃描軸線往復(fù)移動(dòng)噴墨打印頭的一個(gè)托架，響應(yīng)為了在進(jìn)入打印區(qū)的輸入媒體上打印一個(gè)選定圖像而產(chǎn)生的打印信號(hào)在媒體上有選擇地沉積墨滴；由橫跨打印區(qū)進(jìn)行掃描的托架支撐著的一個(gè)媒體傳感器，媒體傳感器包括(1)用來照射輸入媒體的單個(gè)發(fā)光元件，(2)漫射傳感器，它接收被照亮的媒體反射的漫射光并產(chǎn)生一個(gè)漫射信號(hào)，信號(hào)的幅值與媒體的漫反射比成正比，以及(3)鏡面?zhèn)鞲衅鳎邮毡徽樟恋拿襟w反射的鏡面光并產(chǎn)生一個(gè)鏡面信號(hào)，信號(hào)的幅值與媒體的鏡面反射比成正比；以及一個(gè)控制器，用來將漫射信號(hào)與鏡面信號(hào)相比較，設(shè)置一個(gè)參考值，從而產(chǎn)生一個(gè)打印信號(hào)，其選定的打印模式與進(jìn)入打印區(qū)的媒體類型相匹配。
93.按照權(quán)利要求92的噴墨打印機(jī)器，其特征是發(fā)光元件包括一個(gè)發(fā)光二極管，而漫射傳感器和鏡面?zhèn)鞲衅鞲髯园ㄒ粋€(gè)光電二極管。
94.按照權(quán)利要求92的噴墨打印機(jī)器，其特征是發(fā)光元件發(fā)射一種波長在340-500毫微米之間的藍(lán)紫色光。
95.按照權(quán)利要求94的噴墨打印機(jī)器，其特征是發(fā)光元件發(fā)射一種藍(lán)紫色光，其峰值波長是428毫微米，而主波長是464毫微米。
96.按照權(quán)利要求92的噴墨打印機(jī)器，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射視場光闌，用來限制漫射傳感器接收的光；以及一個(gè)鏡面視場光闌，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓狻?br> 97.按照權(quán)利要求96的噴墨打印機(jī)器，其特征是漫射視場光闌包括一個(gè)矩形窗口，其主軸線的排列與掃描軸線基本平行；以及鏡面視場光闌包括一個(gè)矩形窗口，其主軸線的排列與掃描軸線基本垂直。
98.按照權(quán)利要求92的噴墨打印機(jī)器，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射濾光片，用來限制漫射傳感器接收的光；以及一個(gè)鏡面濾光片，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓狻?br> 99.按照權(quán)利要求98的噴墨打印機(jī)器，其特征是漫射濾光片和鏡面濾光片將鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓庀拗圃谝欢ǖ牟ㄩL范圍，該范圍包含發(fā)光元件發(fā)射的波長。
100.按照權(quán)利要求99的噴墨打印機(jī)器，其特征是漫射濾光片和鏡面濾光片將通過的光限制在360-510毫微米的波長。
101.按照權(quán)利要求98的噴墨打印機(jī)器，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射視場光闌，用來限制漫射傳感器接收的光；以及一個(gè)鏡面視場光闌，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓狻?br> 102.一種在輸入媒體上進(jìn)行打印的噴墨打印機(jī)器，其特征是包括用來彎曲輸入媒體的一個(gè)彎折件；橫跨輸入媒體移動(dòng)的一個(gè)托架；用托架支撐著的一個(gè)媒體傳感器，橫跨著彎折件對(duì)面的輸入媒體進(jìn)行掃描，媒體傳感器包括一個(gè)用來照射輸入媒體的發(fā)光元件，還有一個(gè)傳感器用來接收被照亮的媒體反射的光，并且響應(yīng)這一反射光而產(chǎn)生一個(gè)反射比信號(hào)；以及一個(gè)控制器，將這一反射比信號(hào)和已知的參考值相比較，選擇一種對(duì)應(yīng)著輸入媒體的打印模式。
103.按照權(quán)利要求102的噴墨打印機(jī)器，其特征是托架橫跨打印區(qū)往復(fù)移動(dòng)噴墨打印頭，響應(yīng)選定的打印模式在輸入媒體上有選擇地沉積墨滴。
104.按照權(quán)利要求102的噴墨打印機(jī)器，其特征是彎折件包括一個(gè)具有可以使輸入媒體彎曲的不規(guī)則表面的背板件。
105.按照權(quán)利要求104的噴墨打印機(jī)器，其特征是表面不規(guī)則通過改變透過輸入媒體的光來影響反射光。
106.按照權(quán)利要求104的噴墨打印機(jī)器，其特征是打印機(jī)器限定了一個(gè)打印區(qū)；托架橫跨打印區(qū)往復(fù)移動(dòng)噴墨打印頭，響應(yīng)選定的打印模式在輸入媒體上有選擇地沉積墨滴；并且背板件包括一個(gè)媒體支撐件，用來支撐打印區(qū)內(nèi)的媒體。
107.按照權(quán)利要求106的噴墨打印機(jī)器，其特征是表面不規(guī)則包括一種從媒體支撐件向上突出的肋部件。
108.按照權(quán)利要求107的噴墨打印機(jī)器，其特征是進(jìn)一步包括許多肋部件，在打印之后使浸透墨水的打印媒體懸浮在肋與肋之間。
109.按照權(quán)利要求106的噴墨打印機(jī)器，其特征是媒體支撐件有一個(gè)表面；并且表面不規(guī)則包括向下延伸進(jìn)入該表面的一種凹陷。
110.按照權(quán)利要求106的噴墨打印機(jī)器，其特征是上述凹陷包括一種縫隙。
111.按照權(quán)利要求102的噴墨打印機(jī)器，其特征是發(fā)光元件包括一個(gè)發(fā)光二極管，而漫射傳感器和鏡面?zhèn)鞲衅鞲髯园ㄒ粋€(gè)光電二極管。
112.按照權(quán)利要求102的噴墨打印機(jī)器，其特征是發(fā)光元件發(fā)射一種波長在340-500毫微米之間的藍(lán)紫色光。
113.按照權(quán)利要求102的噴墨打印機(jī)器，其特征是發(fā)光元件發(fā)射一種藍(lán)紫色光，其峰值波長是428毫微米，而主波長是464毫微米。
114.按照權(quán)利要求102的噴墨打印機(jī)器，其特征是上述傳感器包括一個(gè)漫射傳感器，它接收被照射媒體反射的漫射光；媒體傳感器進(jìn)一步包括由一個(gè)鏡面?zhèn)鞲衅鳂?gòu)成的第二傳感器，它接收被照射媒體反射的鏡面光；并且反射比信號(hào)包括一個(gè)漫射傳感器產(chǎn)生的漫射信號(hào)，其幅值與媒體的漫反射比成正比，以及一個(gè)鏡面?zhèn)鞲衅鳟a(chǎn)生的鏡面信號(hào)，其幅值與媒體的鏡面反射比成正比。
115.按照權(quán)利要求114的噴墨打印機(jī)器，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射視場光闌，用來限制漫射傳感器接收的光；以及一個(gè)鏡面視場光闌，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓狻?br> 116.按照權(quán)利要求115的噴墨打印機(jī)器，其特征是漫射視場光闌包括一個(gè)矩形窗口，其主軸線的排列與掃描軸線基本平行；以及鏡面視場光闌包括一個(gè)矩形窗口，其主軸線的排列與掃描軸線基本垂直。
117.按照權(quán)利要求114的噴墨打印機(jī)器，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射濾光片，用來限制漫射傳感器接收的光；以及一個(gè)鏡面濾光片，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓狻?br> 118.按照權(quán)利要求117的噴墨打印機(jī)器，其特征是漫射濾光片和鏡面濾光片將鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓庀拗圃谝欢ǖ牟ㄩL范圍，該范圍包含發(fā)光元件發(fā)射的波長。
119.按照權(quán)利要求117的噴墨打印機(jī)器，其特征是漫射濾光片和鏡面濾光片將通過的光限制在340-500毫微米的波長。
120.按照權(quán)利要求117的噴墨打印機(jī)器，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)漫射視場光闌，用來限制漫射傳感器接收的光；以及一個(gè)鏡面視場光闌，用來限制鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓狻?br> 121.一種為進(jìn)入打印機(jī)器的輸入媒體分類的方法，包括以下步驟讓輸入媒體發(fā)生彎曲；光學(xué)掃描輸入媒體的彎曲部分以產(chǎn)生反射比數(shù)據(jù)；并且分析反射比數(shù)據(jù)，將其與不同類型媒體的已知值相比較，將輸入媒體歸類為上述不同類型之一。
122.按照權(quán)利要求121的方法，其特征是該方法進(jìn)一步包括將輸入媒體送入打印機(jī)器的一個(gè)打印區(qū)的步驟；并且在輸入媒體進(jìn)入打印區(qū)的過程中執(zhí)行彎曲步驟。
123.按照權(quán)利要求122的方法，其特征是打印區(qū)有一個(gè)媒體支撐件；并且彎曲步驟中包括透過與媒體支撐件相接觸來彎折媒體的步驟。
124.按照權(quán)利要求123的方法，其特征是媒體支撐件有許多肋；并且彎折步驟包括讓媒體懸浮在兩個(gè)上述類之間。
125.按照權(quán)利要求123的方法，其特征是在媒體支撐件內(nèi)限定了一種凹陷；并且彎折步驟包括將媒體架在上述凹陷上。
126.按照權(quán)利要求121的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用一個(gè)發(fā)光元件照射輸入媒體的步驟；并且收集步驟包括用漫射傳感器從輸入媒體接收漫反射光、并且用鏡面?zhèn)鞲衅鲝妮斎朊襟w接收鏡面反射光的步驟。
127.按照權(quán)利要求126的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用一種藍(lán)紫色光照射輸入媒體的步驟，其波長在340-500毫微米。
128.按照權(quán)利要求126的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用一種藍(lán)紫色光照射輸入媒體的步驟，其峰值波長約428毫微米，而主波長約為464毫微米。
129.按照權(quán)利要求126的方法，其特征是進(jìn)一步包括按照發(fā)光元件發(fā)射的波長對(duì)漫射傳感器和鏡面?zhèn)鞲衅鹘邮盏墓鉃V光的步驟。
130.按照權(quán)利要求121的方法，其特征是分析步驟中包括一個(gè)用來確定輸入媒體在彎曲步驟中經(jīng)受的彎曲程度的步驟，并且將上述程度和上述不同類型媒體的已知彎曲程度相比較。
131.按照權(quán)利要求121的方法，其特征是彎曲步驟中包括讓輸入媒體懸浮在一個(gè)空隙上面的步驟；光學(xué)掃描步驟中包括掃描懸浮在空隙上的輸入媒體的步驟；并且分析步驟包括在光學(xué)掃描步驟中確定輸入媒體的透明度的步驟，并且將上述透明度和上述不同類型媒體的已知透明度相比較。
132.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用一種發(fā)射波長在340-500毫微米之間的藍(lán)紫色光照射輸入媒體的步驟。
133.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是光學(xué)掃描步驟包括用一種藍(lán)紫色光照射輸入媒體的步驟，其峰值波長約為428毫微米，而主波長約為464毫微米。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對(duì)進(jìn)入噴墨或其他打印機(jī)器的輸入媒體的類型進(jìn)行分類的系統(tǒng),不需要任何特殊的制造商標(biāo)記就能對(duì)媒體進(jìn)行識(shí)別。用一種藍(lán)紫色光(520)對(duì)輸入媒體(170)的前沿進(jìn)行光學(xué)掃描以獲得漫反射比(200)和鏡面反射比(200’)值。用這些反射比值進(jìn)行傅利葉變換以產(chǎn)生一種用于輸入媒體的空間頻率信號(hào)。將這一空間頻率和不同媒體類型的已知值相比較,按照諸如幻燈片,有光澤照相媒體,高級(jí)紙,普通紙等主類別以及這些類別中諸如無光澤照相高級(jí)媒體和很光澤的照相媒體等具體媒體類型對(duì)輸入媒體分類。按照確定的媒體類型來選擇最佳打印模式,無需用戶介入就能產(chǎn)生杰出的圖像。還提供了一種用來實(shí)施這一方法的打印機(jī)器。
文檔編號(hào)B41J2/21GK1372512SQ00804402
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2000年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月29日
發(fā)明者S·H·瓦爾克, S·A·斯科菲爾德 申請(qǐng)人:惠普公司