用于分析沉積在打印機的圖像接收構(gòu)件上的圖像的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于分析沉積在打印機的圖像接收構(gòu)件上的圖像的方法和設(shè)備，更具體地，本發(fā)明涉及分析沉積在噴墨打印機中的成像鼓的表面上的圖像。由滑板支撐的、與成像鼓的表面接觸的光電傳感器可以用來檢測打印頭中漏掉的噴墨器，用來對準打印頭，用來減少清洗的墨水的量，并且用來確定成像鼓的耗盡。
【專利說明】用于分析沉積在打印機的圖像接收構(gòu)件上的圖像的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明整體涉及用于分析沉積在打印機的圖像接收構(gòu)件上的圖像的方法和設(shè)備，更具體地，本發(fā)明涉及利用成像滑板(imaging sled)分析沉積在噴墨打印機中的成像鼓的表面上的圖像，該成像滑板被構(gòu)造成沿著成像鼓的表面運動。
【背景技術(shù)】
[0002]在噴墨打印頭中，單獨的壓電、熱或聲致動器生成機械力，該機械力通過打印頭的面板中的孔口(通常稱為噴嘴)排出墨水。致動器響應(yīng)于電信號(有時稱為發(fā)射信號)排出墨滴。發(fā)射信號的大小或電壓水平影響墨滴中噴射的墨水的量。發(fā)射信號由打印頭控制器參照圖像數(shù)據(jù)生成。噴墨打印機中的打印引擎處理圖像數(shù)據(jù)，以識別打印機的打印頭中的被操作的噴墨器，以在特定位置處將墨滴圖案噴射在圖像接收表面上，以形成與圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的墨水圖像。墨滴著落的位置有時被稱為“墨滴位置”、“墨滴定位”或“像素”。
[0003]相變噴墨打印機利用直接打印過程或偏移打印過程形成圖像。在直接打印過程中，熔化的墨水被直接噴射到記錄介質(zhì)上，以形成圖像。在偏移打印過程(也被稱為間接打印過程)中，熔化的墨水被噴射到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的表面上，例如旋轉(zhuǎn)鼓、帶或條帶的表面。與表面上形成的墨水圖像同步，記錄介質(zhì)運動靠近旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的表面。然后，隨著介質(zhì)穿過在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和轉(zhuǎn)定影輥之間形成的輥隙時，記錄介質(zhì)被壓靠在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的表面上。墨水圖像通過輥隙中的壓力而轉(zhuǎn)印和定影到記錄介質(zhì)。將圖像轉(zhuǎn)印到介質(zhì)上的這個過程被稱為“轉(zhuǎn)定影”過程。
[0004]為了在圖像數(shù)據(jù)所代表的圖像對象和顏色的忠實性方面，打印的圖像非常接近地對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)，打印頭可以參照圖像接收表面對準，并且與打印機中的其它打印頭對準。打印頭的對準是這樣的過程，其中，打印頭以已知的圖案噴射墨水，并且分析打印的已知的圖案，以確定打印頭相對于成像表面以及相對于打印機中其它打印頭的取向。然而，通常打印頭的正確取向被核實。另外，可以通過分析打印的圖像來核實噴墨噴射器的正確取向。該分析生成數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)用來調(diào)節(jié)打印頭的位置或打印頭的操作，以補償打印頭從預(yù)定條件的偏移。
[0005]參照兩個方向進行打印圖像的分析?！斑^程方向”指的是隨著圖像接收表面穿過打印頭圖像接收構(gòu)件運動的方向?！敖徊孢^程方向”指的是與過程方向基本上垂直的方向，通常橫跨圖像接收構(gòu)件的寬度。為了分析打印圖像，在圖像接收構(gòu)件上生成測試圖案，以確定被致動的噴墨器是否噴射墨水并且確定噴射的墨水是否位于正確的位置處，同時假設(shè)打印頭相對于圖像接收構(gòu)件和打印機中其它打印頭處于正確的取向。
[0006]在某些打印系統(tǒng)中，利用平臺掃描器或其它已知的離線成像裝置掃描打印圖像，以確定打印頭的操作。利用離線成像裝置生成打印圖像的圖片的這種方法要經(jīng)受就地分析打印圖像以及成像裝置所帶來的不精確性。在某些打印機中，掃描器結(jié)合到打印機中，并且在處于打印機中的同時分析圖像。這些結(jié)合的掃描器通常包括一個或多個照明源和一個或多個光學(xué)傳感器，光學(xué)傳感器接收來自照明源的已經(jīng)從圖像接收表面反射的輻射。每個光學(xué)傳感器生成電信號，該電信號與傳感器接收的反射的光的強度相對應(yīng)。來自光學(xué)傳感器的電信號可以通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且作為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)提供給圖像處理器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]打印機包括旋轉(zhuǎn)圖像接收構(gòu)件，該旋轉(zhuǎn)圖像接收構(gòu)件具有設(shè)置在第一端部和第二端部之間的大致圓柱形外表面。打印機還包括打印頭，該打印頭設(shè)置成與圖像接收構(gòu)件相鄰，并且被構(gòu)造成在圖像接收構(gòu)件的表面上形成墨水圖像。設(shè)置在旋轉(zhuǎn)圖像接收構(gòu)件的第一端部處的活動構(gòu)件被構(gòu)造成從第一端部向第二端部移動并移動回到第一端部。操作地連接到活動構(gòu)件的光電傳感器被構(gòu)造成接收從墨水圖像反射的透射光，并且將反射的透射光轉(zhuǎn)換為表示反射的透射光的第一信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為轉(zhuǎn)定影輥的透視圖，該轉(zhuǎn)定影輥設(shè)置成與成像鼓相鄰，并且包括光電傳感器和驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)被構(gòu)造成使成像滑板跨過成像鼓的圖像接收表面移動。
[0009]圖2為圖1的成像鼓的局部透視圖，該成像鼓包括成像滑板，該成像滑板操作地連接到帶輪系統(tǒng)的帶輪。
[0010]圖3為圖2的成像滑板的分解透視圖。
[0011]圖4為透鏡反射器的透視圖。
[0012]圖5為圖3的成像滑板的基部部分的仰視透視圖。
[0013]圖6為噴墨打印機的示意圖，該噴墨打印機被構(gòu)造成將圖像打印到旋轉(zhuǎn)圖像接收構(gòu)件上，以及將圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。
【具體實施方式】
[0014]圖6示出了現(xiàn)有技術(shù)的噴墨打印機10，其具有與本發(fā)明相關(guān)的元件。在所示的實施例中，打印機10實施用于打印到記錄介質(zhì)的片材上的固態(tài)墨水打印過程。盡管以下是參考圖6所示的打印機10來描述噴墨打印機和噴墨打印頭，但是本文所公開的主題方法和設(shè)備可以用于任何打印機，連續(xù)卷噴墨打印機或盒式噴墨打印機，打印機具有打印頭，該打印頭將墨水直接噴射到卷圖像基底或記錄介質(zhì)片材上。
[0015]噴墨打印機10為高速相變墨水圖像生產(chǎn)機器或打印機。如圖所示，打印機10包括框架11，該框架直接或間接地支撐操作子系統(tǒng)和部件，如下所述。打印機10包括示出為成像鼓形式的圖像接收構(gòu)件12，但是圖像接收構(gòu)件也可以為成像帶或條帶，每個圖像接收構(gòu)件都具有成像表面，并且每個圖像接收構(gòu)件都可以為環(huán)形帶或條帶。圖像接收構(gòu)件12具有能夠沿方向16運動的成像表面14，相變墨水圖像形成在該成像表面上。能夠沿方向17旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)定影輥19壓靠著在鼓12的表面14上，以形成轉(zhuǎn)定影輥隙18，在表面14上形成的墨水圖像被轉(zhuǎn)定影到記錄介質(zhì)49上,該記錄介質(zhì)為例如加熱的介質(zhì)片材。
[0016]聞速相變墨水打印機10還包括相變墨水傳送子系統(tǒng)20,該子系統(tǒng)具有為固態(tài)形式的一種彩色相變墨水的至少一個源22。因為相變墨水打印機10為多色圖像生產(chǎn)機器，所以墨水傳送系統(tǒng)20包括四(4)個源22、24、26、28，表示相變墨水的四(4)種不同的顏色CYMK (青色、黃色、品紅和黑色)。相變墨水傳送系統(tǒng)20適合于將液體形式施加到包括至少一個打印頭組件32的打印頭系統(tǒng)30。每個打印頭組件32包括至少一個打印頭，打印頭被構(gòu)造成將墨滴噴射到圖像接收構(gòu)件12的表面14上，以在該表面上形成墨水圖像。
[0017]進一步如圖所不，相變墨水打印機10包括記錄介質(zhì)供應(yīng)和?呆縱系統(tǒng)40,也被稱為介質(zhì)傳送裝置。記錄介質(zhì)供應(yīng)和操縱系統(tǒng)40可以包括片材或基底供應(yīng)源42、44、48，其中供應(yīng)源48例如為高容量紙張供應(yīng)或進給器，以用于存儲和供應(yīng)為切割介質(zhì)片材49形式的圖像接收基底。記錄介質(zhì)供應(yīng)和操縱系統(tǒng)40還包括具有基底加熱器或預(yù)加熱器組件52的基底操縱和處理系統(tǒng)50。如圖所示，相變墨水打印機10還可以包括原稿進給器70，該原稿進給器具有文件保持托盤72、文件片材進給和取回裝置74以及文件曝光和掃描系統(tǒng)76。
[0018]借助于控制器或電子子系統(tǒng)(ESS) 80執(zhí)行機器或打印機10的各種子系統(tǒng)、部件和功能的操作和控制。ESS或控制器80可操作地連接到圖像接收構(gòu)件12、熔化和控制設(shè)備20、打印頭組件32、34 (以及由此可操作地連接到打印頭)以及基底供應(yīng)和操縱系統(tǒng)40。例如，ESS或控制器80是獨立式的、專用的微型計算機，其具有帶電子存儲器84的中央處理單元(CPU) 82，以及顯示器或用戶界面(UI) 86。溫度傳感器54操作地連接到控制器80。溫度傳感器54被構(gòu)造成當圖像接收構(gòu)件12旋轉(zhuǎn)通過溫度傳感器54時測量圖像接收構(gòu)件表面14的溫度。在一個實施例中，溫度傳感器是熱敏電阻器，其被構(gòu)造成測量圖像接收構(gòu)件12的所選擇的部分的溫度?？刂破?0接收來自溫度傳感器的數(shù)據(jù)，并且被構(gòu)造成識別圖像接收構(gòu)件12的表面14的一個或多個部分的溫度。
[0019]ESS或控制器80可以包括傳感器輸入和控制電路88以及像素放置和控制電路89。此外，CPU82讀取、捕集、準備和管理圖像輸入源(例如掃描系統(tǒng)76或者在線或工作站連接90)與打印頭組件32和34之間的圖像數(shù)據(jù)流。同樣，ESS或控制器80為主要多任務(wù)處理器，以操作和控制所有其它的機器子系統(tǒng)和功能，包括下述的打印過程。
[0020]控制器80確定和/或接受例如經(jīng)由用戶界面86來自操作者輸入的相關(guān)的子系統(tǒng)和部件控制，并且由此執(zhí)行這樣的控制。結(jié)果，適當彩色的固態(tài)形式的相變墨水融化，并且被傳送到打印頭組件32和34。此外，如本文所述，通過用戶界面處輸入的命令，操作者可以執(zhí)行一個或多個打印頭的清洗。在某些打印操作中，單個墨水圖像可以覆蓋成像構(gòu)件12的整個表面(單間距)，或者多個墨水圖像可以沉積在成像構(gòu)件12上(多間距)。此外，墨水圖像可以在單次通過中沉積(單次通過方法)，或者圖像可以在多次通過中沉積(多次通過方法)。在多間距打印構(gòu)造中，圖像接收構(gòu)件的表面被分為多個節(jié)段，每個節(jié)段包括全頁面圖像(即單間距)和中間面板(interpanel)區(qū)域或空間。例如，在圖像接收構(gòu)件12的回轉(zhuǎn)期間，雙間距的圖像接收構(gòu)件12能夠容納兩個圖像，每個對應(yīng)于單頁記錄介質(zhì)。同樣，例如在圖像接收構(gòu)件12的通過和回轉(zhuǎn)期間，三間距的中間轉(zhuǎn)印鼓能夠容納三個圖像，每個對應(yīng)于單頁記錄介質(zhì)。
[0021]一旦根據(jù)成像方法在控制器80的控制下圖像已經(jīng)形成于圖像接收構(gòu)件12上，示例性噴墨打印機10轉(zhuǎn)換到用于在轉(zhuǎn)定影輥19處將圖像從圖像接收構(gòu)件12轉(zhuǎn)印和定影到記錄介質(zhì)49上的過程。根據(jù)這個過程，一頁記錄介質(zhì)49在控制器80的控制下通過傳送裝置而傳送到與轉(zhuǎn)定影輥19相鄰的位置，然后通過在轉(zhuǎn)定影輥19和圖像接收構(gòu)件12之間形成的輥隙。轉(zhuǎn)定影輥19對記錄介質(zhì)49的背側(cè)施加壓力，以將記錄介質(zhì)49的前側(cè)壓靠著圖像接收構(gòu)件12。
[0022]圖1為與成像鼓12相鄰地設(shè)置的轉(zhuǎn)定影輥19的透視圖。成像鼓12包括與圓筒102的每個端部接合的多個輻條100。多個輻條100操作地連接到轂104。鼓12的每個端部都可以是開口的，并且由轂104和多個輻條100支撐。如果需要，轂104可以包括用于處于鼓內(nèi)的電線通過的通道。另外，未示出的軸承用在轂104的外側(cè)上，以使得圓筒102能夠繞沿著轂104的縱向軸線限定的旋轉(zhuǎn)軸線106進行旋轉(zhuǎn)運動。輻條100從轂104延伸，以支撐鼓12的圓筒102，并且提供用于空氣在鼓12內(nèi)循環(huán)的空氣通路。
[0023]光電傳感器裝置110包括成像滑板112、相應(yīng)的第一和第二帶輪114和116以及與第一帶輪114和第二帶輪116接合的一定長度的材料118，例如線、繩索或纜線、帶或線絲。裝置110還包括操作地連接到第一帶輪114上的齒輪120，該齒輪由馬達122驅(qū)動，該馬達由打印機的支撐結(jié)構(gòu)(未示出)支撐。馬達122包括軸124，該軸支撐齒輪126，以繞軸線128進行旋轉(zhuǎn)運動。該段長度的材料118可以由包括柔韌性和非彈性的特性的多種材料制成。包括馬達122的驅(qū)動機構(gòu)可以包括多個不同類型的電動馬達，例如AC、DC和步進馬達。此外，包括馬達122的驅(qū)動機構(gòu)不需要精密的驅(qū)動機構(gòu)來使成像滑板運動，原因是許多重疊的圖像可以由控制器取得，并且被縫在一起，以形成測試圖案的完整圖像。此外，雖然描述了具有馬達以及第一和第二帶輪的驅(qū)動機構(gòu)，但是其它類型的驅(qū)動機構(gòu)也可以用來使滑板運動，例如馬達驅(qū)動的導(dǎo)螺桿以及齒條和小齒輪驅(qū)動裝置。
[0024]成像滑板112操作地連接到線118，并且響應(yīng)于由馬達122引起的第一帶輪114的從動運動而跨過鼓的表面14移動。成像滑板112可以從圓筒102的第一端部130運動到第二端部132，以及它們之間的位置，以對表面14成像以及對沉積在鼓12的表面14上的墨水圖像成像。此外，為了從第一端部130運動到第二端部132并且從第二端部回到第一端部130，成像滑板112可以完全離開鼓12的表面14而運動到設(shè)置在第一端部130和第一帶輪112之間的位置134。雖然沒有示出，但是所述的實施例可以包括工位或平臺，當成像滑板112運動離開鼓12的表面14時，成像滑板112可以定位在該工位或平臺上以進行支撐。馬達122操作地連接到控制器80。馬達122響應(yīng)于控制器80提供的信號而移動成像滑板使之與鼓12的表面14接合和脫開。
[0025]如上所述，墨水沉積在可以包括涂油的鼓的成像表面14上，然后在偏移固態(tài)墨水打印過程中被轉(zhuǎn)印到紙張上。因為墨水被構(gòu)建在鼓上，所以成像滑板112可以確定沉積在鼓上的墨滴的位置。通過使成像滑板112沿交叉過程方向跨過鼓12移動，成像滑板112可以掃描鼓12的表面14以及已經(jīng)沉積在表面上的墨水。成像滑板112包括至少一個傳感器，以提供鼓的表面和/或沉積在鼓上的墨水的圖像。如在此所用的，在成像表面上沉積墨水可以包括將墨水沉積在具有墨水的鼓的表面上或者將墨水沉積在不具有墨水的鼓的表面上。
[0026]成像滑板112可以檢測打印頭中漏掉的噴墨器(jets)，并且可以用來對準具有多個打印頭的噴墨打印機中的相鄰的打印頭。此外，利用成像滑板112掃描墨水圖像(例如測試圖案)可以提供用于噴墨打印機中的全寬陣列打印頭的對準信息和性能信息。此外，可以確定墨滴沿過程方向與相鄰墨滴的對準。許多其它的缺陷和對準可以得到修正，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。所述的實施例的一個獨特屬性是利用相同的傳感器元件掃描成像鼓的整個寬度的能力。例如，鼓上之前的墨水(IOD)掃描系統(tǒng)采用具有多個傳感器的長陣列。在這種布置中，在校準圖像的整個寬度上使用不同的傳感器。眾所周知的是，這些不同的傳感器元件具有顯著的噪聲。對于許多屬性而言，與測量的信號相比，這種傳感器噪聲非常大。例如，傳統(tǒng)的“強度條紋”或“顏色條紋”難以使用長傳感器陣列進行測量。然而，在所示的實施例中，確切相同的傳感器用來在圖像的整個寬度上進行測量。這去除了傳感器對傳感器的敏感性，并且允許增強測量和修正例如條紋的某些頁面寬度缺陷的能力。
[0027]噴墨打印頭技術(shù)包括大量的噴墨器，如果不是不可能的話，其可能難以在需要時從每個噴墨噴嘴一致地且正確地噴射墨水。即使打印頭被制造成響應(yīng)于命令信號而從每個噴墨器沉積墨水，打印環(huán)境也可能使得噴墨器中的一個或多個每天出現(xiàn)故障。例如，打印機可以在晚上以減小的功率進行操作，或者甚至在晚上關(guān)閉，以滿足能量節(jié)省要求。當打印機恢復(fù)到操作溫度以進行打印時，打印頭的噴墨器被清洗，以清除噴墨器的氣泡。然而，在這些條件下，在可能需要墨水的一次清洗和額外的清洗以清潔所有的噴墨器之后，某些噴墨器可能不會清潔。
[0028]為了改善打印并且減少清洗打印頭所需的墨水的量，成像滑板112可以通過對沉積在表面14上的測試圖像進行成像而用來檢測和識別一個或多個漏掉的噴墨器。在識別漏掉的噴墨器之后，控制器80可以修改打印算法，以基本上隱藏漏掉的噴墨器。通過修改打印算法，所得的圖像可能仍然包括足夠的細節(jié)和精度，這是因為打印異常情況可能被修改的打印算法掩蓋。同樣，通過要求較少的清洗，可以減少停用期間之后或在另外的方面清洗打印頭所需的墨水量，這是因為可以利用打印算法掩蓋漏掉的噴墨器。在某些情況下，可以顯著地節(jié)省墨水的量。
[0029]圖2示出了圖1的成像鼓的局部透視圖，該成像鼓包括成像滑板112，該成像滑板操作地連接到帶輪114。成像滑板112包括基部部分140，該基部部分包括操作地連接到板面(deck) 146的第一滑行件142和第二滑行件144，該板面跨過第一滑行件142和第二滑行件144。第一凸起148操作地連接到板面146的端部。在圖2中未示出的第二凸起150位于板面的第二端部處，該第二端部與操作地連接到第一凸起148的端部相對。線118固定到第一和第二凸起148和150，使得由齒輪120和蝸輪126驅(qū)動的帶輪114的旋轉(zhuǎn)運動使成像滑板112跨過鼓12的表面14移動。
[0030]板面146支撐電路板154，該電路板包括成像電路156和照明裝置158。照明裝置158設(shè)置在電路板154上，以通過透鏡反射器160將光引導(dǎo)到鼓12的表面14。圖3示出了的成像滑板112的分解圖，該成像滑板包括基部部分140、電路板154、成像電路156、照明裝置158和透鏡反射器160。圖3的透鏡反射器160示意性地示出以表示照明裝置158的輸出被朝向鼓12的表面14反射。其它構(gòu)造也是可能的，例如如圖4所示。圖3還示出了覆蓋件162，該覆蓋件操作地連接到基部部分140，以與基部部分140組合而提供用于成像電路156、照明裝置158和透鏡反射器160的閉合件。
[0031]成像電路156包括與連接到板面146上并且由板面146支撐以進行運動的光敏感測元件或光敏感測元件陣列和相關(guān)的電子器件。被構(gòu)造成跨過鼓12的表面14運動的板面146使包括光敏感測元件的成像電路156沿交叉過程方向跨過鼓的寬度的一部分或基本上整個鼓的寬度運動。在一個實施例中，成像電路156可以是電子裝置，包括光電二極管的二維陣列，例如16x16的光電二極管陣列?？梢允褂酶嗟幕蚋俚墓怆姸O管的其它陣列，包括光電二極管的矩形陣列。光電二極管的陣列可以提供每英寸點數(shù)(dpi)為大約400-800的分辨率的圖像。此外，光學(xué)路徑電路操作地連接到光電二極管陣列，以提供表示由光電二極管陣列感測的圖像的電子信號。
[0032]成像電路156可以響應(yīng)于照明的鼓表面或照明的沉積在鼓上的墨水圖像而提供圖像信息和位置信息。鼓表面或墨水圖像可以通過與透鏡反射器160的組合的照明裝置158而被照明。雖然照明裝置158可以包括圖示的發(fā)光二極管(LED)，但是也可以使用其它的照明源。LED被設(shè)置成與透鏡反射器160相鄰，使得發(fā)出的光被引導(dǎo)至透鏡反射器160的第一透鏡164，如圖4所示。第一透鏡164位于反射器160的引導(dǎo)部分166處，其被構(gòu)造成將發(fā)出的光引導(dǎo)到鼓表面14和/或鼓表面14上的墨水。發(fā)出的光從表面和/或墨水反射，并且通過第二透鏡168被引導(dǎo)到成像電路156，該第二透鏡設(shè)置在透鏡反射器160的接收部分170中。
[0033]從圖4中可以看到，透鏡反射器包括側(cè)壁172和174以及端壁176和178，以限定具有開口端部的腔室，該開口端部設(shè)置成與鼓表面相鄰。壁172、174、176和178中的每一個都包括限定了平面180的末端，該平面設(shè)置成與該表面相鄰。在一個實施例中，平面180距鼓12的表面14大約五毫米。引導(dǎo)部分166延伸穿過電路板154的孔口 182 (見圖3)，使得第二透鏡168設(shè)置成與成像電路156的光電二極管相鄰。
[0034]透鏡反射器160可以由單個部分制成，該單個部分形成為包括作為整體部分的第一和第二透鏡164和168。透鏡反射器160也可以由多個部分形成，其包括支撐單獨透鏡的支撐結(jié)構(gòu)，或者包括形成為具有一個整體透鏡和一個單獨透鏡的支撐結(jié)構(gòu)。在另一個實施例中，根據(jù)透鏡反射器160的結(jié)構(gòu)和照明裝置158的特性或成像電路156的光電二極管的特性，可以消除透鏡中的一者或兩者。此外，雖然透鏡反射器160示出為在端壁176和178中的每一個處包括不同的幾何形狀，包括成角度的部分或側(cè)部，但是其它構(gòu)造也是可能的。
[0035]成像電路156的光電二極管陣列可以包括ASIC，ASIC可以從多個賣家獲得，并且被構(gòu)造成提供鼓12的表面14的圖像或沉積在表面14上的墨水圖像的圖像，以及表面14上的成像滑板112的位置。利用高速圖像處理程序，ASIC可以測量表面14中或表面14處的小特征，并且輸出位置信息，包括X和I坐標信息，該高速圖像處理程序可以被構(gòu)造為控制器80中編程指令。除了提供坐標信息之外，傳感器還可以提供表面的二維圖像。因此，成像電路156能夠提供信息，該信息使得成像滑板112能夠向控制器80提供位置控制信息，從而用作編碼器，以及提供圖像信息，從而作用成像器或圖像生成器。通過有線連接或無線通信，例如W1-F1、藍牙、射頻、微波、紅外或其它通信技術(shù)，成像電路156或電路板154或這兩者可以向控制器80發(fā)送信號信息和從控制器80接收信號信息。因為成像滑板可以向控制器80提供位置控制信息，所以所述的實施例可以在沒有單獨的位置編碼器的情況下操作，原因是通過傳感器成像的墨滴測試圖案信息可以用作位置編碼器。
[0036]雖然光電二極管陣列描述為用于成像，但是成像電路可以被構(gòu)造成包括單個傳感器元件、多個傳感器元件、激光傳感器和具有內(nèi)置濾波器的傳感器。在一個實施例中，成像電路156可以捕集大量的圖像，為大約1000個圖像幀/秒的級別。電路156可以包括內(nèi)置電子器件，這些電子器件將這些圖像彼此比較，以計算運動的距離，也就是x/y運動的編碼器信號。ASIC還包括串行端口，串行端口使得能夠以較低的速度抓幀(5-10幀/秒)。
[0037]光電二極管為單色裝置，其對“光”成像或看見“光”，并且輸出單個值，該單個值與數(shù)字系統(tǒng)中看到的“光”的量成比例(通常為0-255之間的值)。雖然光電二極管可以檢測寬范圍的顏色，但是在某些情況下，濾光器可以構(gòu)建到芯片中并且放置到不同的光電二極管上，以僅僅檢測光的某些波長。在一些實施例中，傳感器可以具有紅色、綠色和藍色濾光器(每個具有對應(yīng)的光電二極管)。例如，紅色濾光器僅僅透射紅色波長。當白光照射具有青色墨水的表面時，具有紅色濾光器的光電二極管將具有非常小的值，例如大約為零，而具有綠色和藍色濾光器的光電二極管將具有非常高的值(原因是青色墨水允許綠色和藍色光通過)。使用白光作為照明源以及使用具有濾光器的三個光電二極管，使得成像電路能夠區(qū)分顏色。通過區(qū)分顏色，成像滑板可以在打印機中提供顏色修正和灰度平衡。顏色修正是混合墨水以形成不同顏色的過程?；叶绕胶馐且环N類型的顏色修正，其中灰度的色調(diào)或著色可以調(diào)節(jié)。
[0038]在一個實施例中，成像電路156或控制器80或者這兩者可以提供閾值算法，該閾值算法可以應(yīng)用于由光電二極管感測的圖像，以增加被感測的圖像的對比度。例如，當墨水圖像構(gòu)成相對于過程方向以一角度打印的間隔線時，閾值算法可以應(yīng)用以增加墨水線相比于背景的對比度，該背景包括用釋放劑覆蓋的鼓12的表面14。在一種閾值算法中，較黑的灰度值，例如低于IOOIUs (強度單位)的那些灰度值，是表示墨水線的較黑像素。超過100的值是較亮的背景噪聲，如果有的話，通常是鼓的表面和釋放劑。雖然單光敏元件或單光敏傳感器成像電路156可以大致確定為100的閾值，但是多光敏元件或多光敏傳感器陣列可以用來增大信噪比。
[0039]成像電路156可以包括能夠從多個不同的賣家獲得的一種或多種不同類型的互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)芯片或微處理器。在一個實施例中，所選擇的芯片可以在各式各樣的發(fā)光條件下提供白色彩平衡，以維持圖像的色彩一致性。芯片還可以包括內(nèi)部紅外線阻擋濾光器，該內(nèi)部紅外線阻擋濾光器消除了光源光譜錯誤，同時測量光強和顏色，就如同人眼確定的。這樣的傳感器還可以包括構(gòu)建在芯片上的模數(shù)(AC/DC)轉(zhuǎn)換器，從而與不包括AC/DC轉(zhuǎn)換器的其它芯片相比，提供成本低廉的電子器件。這樣的芯片還可以包括單個CMOS芯片上可配置的濾色硅光電二極管與電流對頻率轉(zhuǎn)換器的組合。
[0040]照明裝置158與透鏡反射器160組合將光引導(dǎo)到鼓12的表面上的墨水。在另一個實施例中，照明裝置可以包括多色LED陣列。通過選擇兩種或更多種不同顏色的LED，所生成的照明可以用來增大沉積在鼓上的不同顏色的墨水的信噪比。例如，不同類型和顏色的墨水的吸收特性可以是不同的，因此，LED的類型可以選擇成優(yōu)化通過成像電路156接收的反射圖像的特性。
[0041]例如，可以利用RGB (紅、綠和藍)LED獲得色彩信息。以舉例的方式，黃色吸收藍光。如果白光(白色包含所有的顏色)照射黃色物質(zhì)，那么黃色物質(zhì)將吸收大多數(shù)短(藍色)波長，并且反射綠色到紅色的波長，這被看成是黃色的。因此，為了將沉積在鼓表面上的黃色墨水線成像，藍色LED是最有效的。因此，黃色線吸收大多數(shù)藍色，這對于光電二極管傳感器而言呈現(xiàn)為黑色，原因是較少的光返回。圍繞的鼓表面將藍色波長反射回到光電二極管，并且鋁鼓上的黃色線在白色背景上對光電二極管陣列而言呈現(xiàn)為黑色線。藍色LED可以用來對黃色墨水成像，綠色LED可以用來對品紅色墨水成像，并且紅色LED可以用來對青色墨水成像。因此，當不同的RGB顏色被開啟時，不同的CMY顏色可以成像(相對白色背景都作為黑色)在鼓上。黑色可以通過任何顏色成像，原因是黑色吸收所有的波長。
[0042]如上所述，成像滑板112可以定位成在打印操作期間離開鼓，并保護成像滑板112免于碎屑的影響，例如紙張碎片、日常粉塵或墨水顆粒。當需要掃描時，滑板112可以運動到鼓表面14上。一旦滑板112接觸鼓表面,滑板112在第一滑行件142和第二滑行件144上跨過鼓的表面運動，如上所述。如圖5進一步所示，在成像滑板112的基部部分140的仰視透視圖中，第一滑行件142和第二滑行件144沿著板面146的長度離開板面146延伸。滑行件142和144中的每一個分別包括接觸表面184和186，每個接觸表面都相對于由板面146限定的平面傾斜。雖然為了圖示的目的而以特定的角度示出了表面184和186，但是這樣的表面的角度可以大致由被滑行件142和144接觸的鼓表面14的半徑限定。此外，滑行件142和144的前、后邊緣190可以被倒圓，如圖3所示，或者可以成角度，以減少當接合鼓12的表面14時由滑行件142和144產(chǎn)生的摩擦的量。在另一個實施例中，可以消除滑行件142和144中的一者或多者，可以使用諸如輪的其它結(jié)構(gòu)，以使成像滑板112跨過鼓12的表面14運動。包括滑行件142和144的整個基部部分140可以由具有低摩擦系數(shù)的材料制成，或者表面184和186可以涂覆有具有低摩擦系數(shù)的材料，以使得滑板112能夠跨過表面14運動?；康慕佑|部分可以由許多不同類型的塑料材料制成，包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚碳酸酯。基部部分140也可以由單獨的部分構(gòu)造而成。
[0043]基部的幾何形狀，尤其是板面146與鼓12的表面14的距離，控制光電二極管相對于鼓的表面以及沉積在鼓上的墨水圖像的焦距。在一個實施例中，從光電二極管到表面14的距離為大約五毫米。雖然從平臺146測量的滑行件142和144的高度可以用來控制光電二極管與表面的間距，但是平臺146的厚度和電路板154的厚度也可以確定焦距。焦距的選擇還可以考慮結(jié)合到成像電路156中的成像裝置的類型。
[0044]基部部分140還包括第一凸起148和第二凸起150，第一凸起和第二凸起中的每一個都包括孔口 192?？卓?192限定了孔，該孔的尺寸足以使得線118能夠被固定到成像滑板112。在一個實施例中，線118是連續(xù)的，延伸通過每個孔口 192，并且沿著基部部分140的長度延伸，以限定連續(xù)環(huán)。在另一個實施例中，線118終止于第一凸起148處，纏繞帶輪114和116，并且終止于第二凸起150處。雖然描述了具有孔口的凸起，但是線118可以操作地連接到其它位置，并且通過其它手段連接到基部部分140。基部部分包括孔口 194，該孔口 194與電路板154的孔口 182對準，以提供透鏡反射器160的位置，如上所述。
[0045]第一滑行件142和第二滑行件144間隔開距離D。根據(jù)沉積在鼓12的表面14上的墨水的量和墨水圖像的尺寸來選擇距尚D0在一種墨水圖像中，圖像基本上跨過鼓的整個寬度延伸，并且沿著過程方向延伸大約0.1到0.5英寸。在該實施例中，距離D大于四分之一英寸，以確保第一滑行件142和第二滑行件144在掃描期間不接觸墨水圖像。第一滑行件142、第二滑行件144和板面146限定了通路或通道，使得成像滑板112跨過鼓的表面14的運動在運動期間不接觸墨水圖像。
[0046]為了對沉積在鼓上的墨水成像，在使線118運動的馬達122的控制下，成像滑板112從位置134朝向第二帶輪116運動。當成像滑板112跨過鼓12的表面14運動時，成像傳感器156提供滑板112在鼓的表面上沿交叉過程方向的位置的信息?？商娲氖牵瑢嶋H的墨水圖案可以用作用于位置和速度控制的反饋。同時，成像電路156提供沉積在鼓的表面上的墨水的圖像信息。一旦成像滑板112到達鼓12的最接近帶輪116的側(cè)部，馬達122在控制器80的控制下顛倒方向，通過帶輪114和116的旋轉(zhuǎn)而使得滑板112跨過鼓朝向帶輪114運動。在另一個實施例中，帶輪116與鼓12的端部間隔開足夠的距離，以使得滑板112能夠在需要時運動離開鼓12的表面。
【權(quán)利要求】
1.一種打印機，其包括: 旋轉(zhuǎn)圖像接收構(gòu)件，所述旋轉(zhuǎn)圖像接收構(gòu)件包括設(shè)置在第一端部和第二端部之間的大致圓柱形外表面； 打印頭，所述打印頭設(shè)置成與所述圖像接收構(gòu)件相鄰，并且被構(gòu)造成在所述圖像接收構(gòu)件的表面上形成墨水圖像； 活動構(gòu)件，所述活動構(gòu)件設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)圖像接收構(gòu)件的所述第一端部處，并且被構(gòu)造成從所述第一端部運動到所述第二端部以及運動回到所述第一端部； 光電傳感器，所述光電傳感器操作地連接到所述活動構(gòu)件，所述光電傳感器被構(gòu)造成接收從所述墨水圖像反射的透射光，并且將反射的透射光轉(zhuǎn)換為表示反射的透射光的第一信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印機，其中所述活動構(gòu)件在從所述第一端部運動到所述第二端部期間與所述旋轉(zhuǎn)圖像接收構(gòu)件的表面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的打印機，其中所述活動構(gòu)件包括基部部分，所述基部部分被構(gòu)造成在與所述圖像接收構(gòu)件的表面相距預(yù)定距離處支撐所述光電傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的打印機，還包括照明裝置，所述照明裝置操作地連接到所述基部部分，并且被構(gòu)造成向所述圖像接收構(gòu)件的表面發(fā)射光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的打印機，還包括閾值裝置，所述閾值裝置操作地連接到所述光電傳感器，并且被構(gòu)造成響應(yīng)于所述第一信號超過預(yù)定閾值而生成第二信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的打印機，還包括透鏡反射器，所述透鏡反射器操作地連接到所述基部部分并且設(shè)置成與所述照明裝置相鄰，所述透鏡反射器被構(gòu)造成將所述透射光朝向所述圖像接收構(gòu)件的表面引導(dǎo)，以反射到所述光電傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的打印機，其中所述基部部分限定了設(shè)置在第一部分和第二部分之間的通道，所述第一部分和所述第二部分被構(gòu)造成接觸所述圖像接收構(gòu)件的表面，所述通道被構(gòu)造成包括足以以非接觸的關(guān)系與墨水圖像間隔開的深度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的打印機，其中所述第一部分和所述第二部分包括被構(gòu)造成與所述圖像接收構(gòu)件的彎曲表面形成交界部的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的打印機，其中所述第一部分和所述第二部分分別包括第一滑行件和第二滑行件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印機，還包括馬達、帶輪和線，其中所述線操作地連接到所述帶輪并且操作地連接到所述活動構(gòu)件，所述馬達操作地連接到所述線，并且所述馬達被構(gòu)造成調(diào)節(jié)所述線的位置，以使所述活動構(gòu)件跨過所述圖像接收構(gòu)件的表面運動。
【文檔編號】B41J2/21GK103625120SQ201310351449
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】T·J·斯奈德, D·D·馬特森, D·L·克尼黑姆, E·I·斯普林, J·B·坎貝爾 申請人:施樂公司