專利名稱：線內(nèi)自間隔光學(xué)傳感器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于測量被印刷地紙張片材上光反射密度的光度計(jì)，并且特別涉及測量顏色測試區(qū)塊的光反射密度的線內(nèi)(in-line)自間隔傳感器，所述顏色測試區(qū)塊被周期性地印刷在通過印刷機(jī)的紙張傳送部件的片材上。
背景技術(shù)：
在靜電印刷機(jī)中，必須周期性地調(diào)整印刷參數(shù)(諸如主加料器(primary charger)設(shè)定值、曝光設(shè)定值、調(diào)色劑濃度和顯影偏壓)以便保持被印刷的圖像中的一致的顏色特性。印刷機(jī)處理控制策略典型地涉及測量被印刷的片材上經(jīng)過曝光和顯影的區(qū)域 (被稱為“測試區(qū)塊”)上調(diào)色劑圖像的反射光密度。與傳遞系數(shù)測量或反射系數(shù)測量相比， 光密度具有更接近地匹配人類視知覺的優(yōu)勢。依賴光密度測量以維持所述印刷的圖像中的一致的顏色特性的進(jìn)一步的優(yōu)勢在于密度與實(shí)際范圍上的標(biāo)記材料層的厚度大致成比例。 被用于進(jìn)行這種反射密度測量的光傳感器被稱為密度計(jì)。這樣的密度計(jì)包括用顏色過濾器的掩膜覆蓋的光敏晶體管的陣列，以及以穩(wěn)定強(qiáng)度提供白光的光源。在操作中，所述光敏晶體管陣列產(chǎn)生獨(dú)立的脈沖頻率信號，所述脈沖頻率信號指示當(dāng)其掃描顏色的所述測試區(qū)塊時(shí)選擇的光波長(其典型地對應(yīng)于紅、藍(lán)和綠)的密度?！熬€內(nèi)”密度計(jì)指被安裝在所述印刷機(jī)自身上的密度計(jì)，并且所述密度計(jì)測量通過所述印刷機(jī)內(nèi)的紙張軌道的被印刷的片材上的測試區(qū)塊的反射密度。當(dāng)所述密度計(jì)掃描所述被印刷的測試片材上的測試區(qū)塊(該測試區(qū)塊典型地是青、品紅、黃、灰和黑色矩形的序列)的移動序列時(shí)密度測量結(jié)果被傳送到所述印刷機(jī)的數(shù)字顏色控制器。所述印刷機(jī)的所述數(shù)字顏色控制器可以根據(jù)由所述線內(nèi)密度計(jì)提供的輸入確定需要對顏色處理控制參數(shù)進(jìn)行何種調(diào)整以保持所述印刷的圖像中的一致的顏色特性。如在圖1中所示的，將線內(nèi)密度計(jì)1有利地安裝在靜電印刷機(jī)上的一個(gè)位置位于紙張傳送部件3的頂板內(nèi)，該紙張傳送部件3緊鄰定影輥5的下游。該傳送部件3有時(shí)也被稱為“定影延伸”，并包括水平方向的底板7以在傳送期間支持被印刷的片材9。通常，由于卡紙的可能性，該紙張傳送部件3包括具有鉸鏈13的頂板11，該鉸鏈13允許頂板11被打開并隨后在卡紙被清理后關(guān)閉。通過該傳送部件3的片材9由壓力輥15a、b在方向“A” 上推進(jìn)，然而在頂板7和底板11的界限內(nèi)是自由的。為了使所述密度計(jì)向所述印刷機(jī)的數(shù)字顏色控制器提供一致的和精確的圖像密度數(shù)據(jù)，在光敏晶體管的陣列和用所述測試區(qū)塊印刷的片材9之間保持穩(wěn)定的垂直距離X 是必要的。保持這種穩(wěn)定的距離的重要性在圖2的圖中示出，其中水平軸和垂直軸分別表示光敏晶體管到所述測試片材的間距(以毫米計(jì))以及指示測量的色彩密度的所述密度計(jì)的脈沖頻率輸出中的差異(或最小增量)。如從該圖中可以明顯看到的，與大約2.3毫米的最佳距離相距0. 50毫米的差距會引起具有中到高飽和度的圖像中發(fā)生大約100脈沖每秒的最小誤差。例如，當(dāng)紙張9被所述壓緊輥13a、1 推進(jìn)時(shí)，通過所述紙張9的前緣的振動，X中的這種0. 50毫米的差距可能發(fā)生。產(chǎn)生的大約100脈沖每秒的最小誤差而又對應(yīng)于大約和5%之間的密度測量誤差，該誤差足以導(dǎo)致被多次打印的單個(gè)圖像的顏色特性中的可察覺的變化。解決該問題的一項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)是提供補(bǔ)償X中的變化的光學(xué)系統(tǒng)。然而，這種系統(tǒng)需要使用精密透鏡的定制配置并因此是相對復(fù)雜和昂貴的。而且，在所述垂直距離X變化超過所述光學(xué)系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)哪芰Φ那闆r下不精確的測量仍然會發(fā)生。另一項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)解決方案尋求通過提供精密制造的上閂鎖和鉸鏈用于相對于所述紙張傳送部件的底板準(zhǔn)確再定位所述頂板，結(jié)合所述密度計(jì)的外殼和所述頂板之間的彈簧承載的支座以支持與所述支撐底板滑動嚙合的紙張而保持所述垂直距離X。然而，即使當(dāng)提供這種機(jī)械組件時(shí)，申請人仍觀察到由于從位于緊鄰上游的定影輥和蓋板的開/關(guān)操作輸出的結(jié)合的可變熱量導(dǎo)致的熱不均勻膨脹，所述紙張傳送部件中的典型的金屬頂板的垂直方向會變化毫米或更多。明顯地，存在對可安裝在靜電印刷機(jī)的定影延伸傳送部件中的線內(nèi)密度計(jì)的需求，所述線內(nèi)密度計(jì)提供可靠的顏色密度測量而不需要透鏡或精密機(jī)械安裝組件并克服了與現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的所有前面所述的缺陷。發(fā)明概述本發(fā)明是在印刷機(jī)的紙張傳送部件中安裝的線內(nèi)光學(xué)傳感器組件，所述線內(nèi)光學(xué)傳感器組件維持其光敏晶體管陣列和在密度計(jì)下移動的被印刷的紙之間的穩(wěn)定的垂直距離，而不需要所述傳送部件中的精密制造的閂鎖和鉸鏈，或者所述密度計(jì)和所述傳動部件的頂板之間的彈性承載的支座。為此，所述線內(nèi)光學(xué)傳感器組件包括(1)密度計(jì)，所述密度計(jì)包括具有嚙合部分的支架，所述嚙合部分嚙合在印刷機(jī)的傳送部件中移動的被印刷的片材；被安裝在所述支架上的光源，所述光源以持續(xù)的強(qiáng)度照射所述被印刷的片材的一部分；被安裝在所述支架上并被置于以接收來自所述光源的從所述被印刷的片材上反射出的光之處的光檢測器，以及( 在所述印刷機(jī)中可浮動地安裝所述密度計(jì)的支座，以至于當(dāng)所述片材通過所述紙張傳送部件時(shí)所述嚙合部分在所述被印刷的片材上滑動。所述密度計(jì)的重量保持所述支架的所述嚙合部分與所述移動的片材的上表面穩(wěn)定的滑動接觸。產(chǎn)生的穩(wěn)定的滑動接觸有利地保持被安裝在密度計(jì)外殼內(nèi)的光檢測器和所述移動的被印刷的片材的所述被照射的部分之間的臨界垂直距離(critical vertical distance)，并避免對透鏡的需要。不管由于振動，或由于所述頂板的垂直方向上的改變(由于將所述板樞轉(zhuǎn)地安裝到所述傳送部件板的閂鎖和鉸鏈中的容差或形成所述頂板的金屬片的熱不均勻膨脹)而導(dǎo)致的所述紙張傳送部件中的所述被印刷的片材的垂直移動，該臨界垂直距離均被保持。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該浮動支座是寬松地容納所述密度計(jì)的所述支架的頂板中的開口，并且所述嚙合部分由錐形的、類似刀片的部件構(gòu)成，以至于所述密度計(jì)在所述移動的被印刷的片材上以類似滑雪的方式滑動。而且，所述密度計(jì)的重量在足以維持所述錐形的、 類似刀片的組件之間的穩(wěn)定的滑動接觸的范圍(即，大約12克和20克之間)內(nèi)被選擇， 而不會促進(jìn)會導(dǎo)致卡紙的阻礙(snagging)或制約。由所述頂板中的開口形成并由所述密度計(jì)的重量操作的簡單浮動支座避免了對精密的機(jī)械支座組件的需求。此外，所述光檢測器被置于所述支架上以優(yōu)選地只接收來自所述光源的從所述被印刷的片材被擴(kuò)散地反射的光，并且所述光源以在傾斜的角度向所述被印刷的片材傳送光的角度被安裝在所述外殼上。有利地，所述支架具有將由所述被印刷的片材反射的光傳導(dǎo)到所述光檢測器而不需要聚焦透鏡的孔。


圖1是具有線內(nèi)密度計(jì)的電子照相印刷機(jī)的紙張傳送部件的示意性側(cè)面剖視圖；圖2是圖示了密度計(jì)脈沖輸出的最小脈沖誤差為所述密度計(jì)的光敏晶體管的陣列和正被掃描的所述被印刷的紙張的表面之間的臨界垂直間距的變化的函數(shù)的圖；圖3是本發(fā)明的光學(xué)傳感器組件的立體、部分分解視圖，示出了被浮動地安裝在印刷機(jī)的紙張傳送部件的頂板中的開口中的本發(fā)明的密度計(jì)；圖4是具有在橫截面中所示的紙張傳送部件的圖3中所示的光學(xué)傳感器組件的前視圖；圖5是具有在橫截面中所示的紙張傳送部件的圖3中所示的光學(xué)傳感器組件的側(cè)視圖；圖6是在本發(fā)明的光學(xué)傳感器組件的所述密度計(jì)中使用的電路的示意圖；圖7是在印刷機(jī)的紙張傳送部件中操作的本發(fā)明的光學(xué)傳感器組件的側(cè)視圖；圖8是示出了在所述光學(xué)傳感器組件的操作期間數(shù)字控制IC如何控制在所述密度計(jì)的所述電路中使用的光學(xué)傳感器IC的紅、綠和藍(lán)脈沖輸出的跟蹤；圖9是示出了本發(fā)明的光學(xué)傳感器組件的所述電路的總的操作的示意圖；圖10是示出了傳感器輸出作為正被掃描的特定頁的函數(shù)而變化的圖；以及圖11是在四個(gè)月的時(shí)間期間內(nèi)在所述密度計(jì)的所述電路中使用的所述光學(xué)傳感器IC的青色信號輸出的圖，示出該信號隨時(shí)間的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式參考圖3，其中貫穿所有所述若干附圖，同樣的標(biāo)號表示同樣的部件，本發(fā)明的光學(xué)傳感器組件20通常包括密度計(jì)22和支座M，該支座M在印刷機(jī)的紙張傳送部件3內(nèi)移動的被印刷的片材9上浮動的安裝所述密度計(jì)22。當(dāng)所述印刷機(jī)是靜電印刷機(jī)時(shí)，所述紙張傳送部件3可以是緊鄰定影輥的下游的紙張傳送部件。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述浮動支座M只是所述紙張傳送部件3的頂板11中的矩形開口 26，該矩形開口沈在形狀上是互補(bǔ)的但比所述密度計(jì)的矩形支架30略大，以至于所述密度計(jì)支架30被寬松地容納在其中。 這種尺寸設(shè)定允許所述密度計(jì)支架30響應(yīng)于所述紙張9的垂直移動而在垂直方向上自由移動，而避免了所述密度計(jì)22的橫向移動。所述傳感器支架30具有用于支撐所述密度計(jì)電路33的矩形臺面部分32和一對嚙合葉片34a、34b。所述嚙合葉片33a、33b的上面部分優(yōu)選地被整體地模鑄在所述臺面部分32的下側(cè)，而下邊緣具有錐形的前緣36，以至于總的形狀類似于溜冰刀片的形狀。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述支架30由具有天然潤滑特性的可塑的、輕質(zhì)的、高強(qiáng)度的和耐磨的塑性材料形成，諸如商標(biāo)名為Delrin、位于特拉華州的威爾明頓的DuPont公司銷售的基于聚甲醛的樹脂。所述支架30優(yōu)選地是黑色，以避免寄生反射，該寄生反射會干擾由所述密度計(jì)電路33執(zhí)行的光強(qiáng)度測量的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)在參考圖4和圖5，其中紙張行進(jìn)由方向“A”指示，光源外殼38被提供在所述支架30的所述臺面部分的尾端上。外殼38包括用于容納白色LED(在圖3中的分解圖中被示出)的圓柱形內(nèi)腔。所述LED例如是由位于日本東京的Nichia公司銷售的型號為 NSPW500CS的Bright White LED。盡管許多其他的光源可以被用于實(shí)施本發(fā)明，重要的是所述光源能夠提供寬范圍的可見光波長，以便所述密度計(jì)電路33能為不同顏色的測試區(qū)塊提供相對平衡的信號強(qiáng)度。容納所述LED的所述內(nèi)腔40的角度優(yōu)選為如在圖5中所示的45度，以便所述LED照射直接在所述密度計(jì)電路33的光學(xué)傳感器下方的所述被印刷的片材9的橢圓形部分43。應(yīng)該注意的是所述密度計(jì)22的總重量優(yōu)選地在12克和20克之間，并且更優(yōu)選地在14克和18克之間，以及最優(yōu)選地為16克，其原因在下文中將變得明
Mo參考圖5和圖6，被安裝在所述臺面部分32上的所述密度計(jì)電路33的組件包括光學(xué)傳感器電路45、包括電流控制IC 54、用于為所述白色LED 42供電的恒流電路53，以及被連接到位于遠(yuǎn)程的數(shù)字控制IC 60和電源的電插座55，用于將控制信號傳導(dǎo)到所述光學(xué)傳感器IC 45以及將電能傳導(dǎo)到電路53。所述光學(xué)傳感器電路45包括傳感IC 46，該傳感IC 46優(yōu)選地是由位于德克薩斯州普萊諾的 iTexas Advanced Optoelectronic Solution 有限公司制造的 Taos TSC230 傳感器芯片。該設(shè)備的輸出是方形波或脈沖序列，該脈沖序列的頻率與光強(qiáng)度線性成比例，并且特征為120dB的動態(tài)范圍。所述傳感器IC 45的底側(cè)包括用紅、綠和藍(lán)色濾波器掩膜的光敏晶體管的陣列47，以至于當(dāng)所述密度計(jì)掃描在所述密度計(jì)支架30下移動的被印刷的片材9上的采樣區(qū)塊時(shí)相等數(shù)量的光敏晶體管產(chǎn)生獨(dú)立的方形波脈沖序列，其對應(yīng)于紅、 綠和藍(lán)的強(qiáng)度。所述支架30的所述臺面部分32的上表面包括用于容納光敏晶體管的陣列 47的圓形凹部49。圓形孔51從所述凹部49的中心延伸穿過所述支架30的所述臺面部分 32的下表面。如在圖5中最佳看到的，所述孔51傳導(dǎo)來自由所述白色LED 42照射的紙張 9的橢圓形的部分43的擴(kuò)散反射的光。布置所述LED 42和內(nèi)腔40的角度以至于鏡面反射光由所述孔51接收當(dāng)然是可能的。然而，擴(kuò)散反射的光的使用是優(yōu)選的，因?yàn)槠涓咏貜?fù)制普通觀察者觀看圖像所處的照明條件。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述圓形孔51的直徑是 1. 0毫米。這種小孔有助于解決當(dāng)不同顏色的測試區(qū)塊被所述密度計(jì)22掃描時(shí)所述不同顏色的測試區(qū)塊之間的“清楚界限(clean break) ”，并允許對具有大量顏色測試區(qū)塊的被印刷的片材進(jìn)行顏色校正測試。特別參考附圖6，所述光學(xué)傳感器電路45進(jìn)一步包括電阻器組62，用于將通過所述插座55從所述數(shù)字控制IC 60接收的數(shù)字控制信號的電壓調(diào)整到由所述傳感器IC 46識別為“0”和“1”控制信號的0和5伏電平。如所示的，這些數(shù)字控制信號被傳導(dǎo)到所述傳感器IC 46的S2和S3引腳。此外，所述傳感器IC 46的輸出引腳 (“out6”)被連接到所述數(shù)字控制IC 60的輸入，以便所述數(shù)字控制IC能以將在下文中被更詳細(xì)地闡述的方式確定被感知的顏色分量的強(qiáng)度。最后，電容器63a、6;3b被包括以使由所述傳感器IC 46通過所述電阻器組62接收的數(shù)字控制信號的電壓穩(wěn)定。圖6中所示的恒流電路53包括電流控制IC 54，在優(yōu)選的實(shí)施例中，該電流控制 IC M是由位于加利福利亞州的圣克拉拉的National Semiconductor制造的LM317 IC。所述IC M的一個(gè)輸入被連接到來自所述插座55的15伏輸入66。所述IC M的電源輸出經(jīng)由精密電阻器72而被串聯(lián)到連接器76，其(結(jié)合所述LM317 IC的其他組件)將從所述插座陽接收的電源的電壓從15伏降低到大約1.25伏。該連接器而又被連接到所述白色LED 42。在操作中，所述電流控制IC M通過第二輸入持續(xù)地監(jiān)測橫跨所述精密電阻72的電壓降并持續(xù)地調(diào)整其輸出的電壓，以便通過所述連接器76而被傳導(dǎo)到所述白色LED 42的電流保持恒定。如所示的，電容器74a、74b被連接以過濾出來自所述IC 70的輸入的高頻噪音。所述光學(xué)傳感器組件20的機(jī)械操作參考圖7而被最佳地理解。如前面所示出的， 所述密度計(jì)22被容納進(jìn)浮動支座M中，所述浮動支座M形成于印刷機(jī)的紙張傳送部件3 的頂板11中的互補(bǔ)形狀的開口 26。所述開口沈應(yīng)寬松地容納所述密度計(jì)的所述支架30， 以至于所述開口內(nèi)的垂直移動相對地不會受到刮擦或其他摩擦力的妨礙。用一系列顏色為青、品紅、黃、灰和黑的矩形測試區(qū)塊印刷的片材9通過壓緊輥15a、Mb在方向“Α”上被推進(jìn)通過所述紙張傳送部件3。所述被印刷的片材9的前緣初始與嚙合葉片34a、34b的錐形前緣36嚙合，以至于所述密度計(jì)22開始以類似滑雪的方式在所述被印刷的紙張9的表面上方滑動。重要地，所述密度計(jì)的重量(其優(yōu)選地為16克)在大多數(shù)情況下足以按壓所述被印刷的片材與所述傳送部件3的底板7平面接觸，而不會促進(jìn)由對所述片材9通過所述紙張傳送部件3的移動的阻礙或阻力引起的卡紙。然而，在當(dāng)所述片材在所述密度計(jì)下穿過時(shí)所述紙9和所述底板7之間產(chǎn)生一些垂直移動的情況下，所述浮動支座將調(diào)節(jié)所有此類垂直移動。不管所述片材相對于所述底板7是平的或是凸起于其上，由振動或紙起皺紋導(dǎo)致的所引起的浮動動作以及所述密度計(jì)22的重量和所述被印刷的片材9的垂直移動之間的力的平衡有利地維持由所述白色LED 42照射的部分43和所述傳感器IC 46的光敏晶體管的陣列47之間的臨界距離X。在所述密度計(jì)下的片材9的傳送期間所述光學(xué)傳感器電路45的操作可以最佳地參考圖6和圖8兩者而被理解。最初，所述數(shù)字控制IC 60向所述傳感器IC 45的引腳S2 和S3以模式“1，1”、“1，0”或“0，0”(其分別啟動感紅、感綠或感藍(lán)光敏晶體管中的一個(gè)) 中的一種模式發(fā)送“1”或“0”數(shù)字控制脈沖。在該示例中，讓我們假設(shè)所述數(shù)字控制IC 60 向S2發(fā)送“1”脈沖，并向S3發(fā)送“1”脈沖，如在圖8的脈沖跟蹤中所示的。該信號模式啟動所述傳感器IC 46的陣列47中的紅色光敏晶體管。所述傳感器IC而又產(chǎn)生具有隨時(shí)間的寬度的脈沖(被標(biāo)明為圖8中的“紅色脈沖”)。所述傳感器IC 46的輸出引腳("out6") 被連接到所述數(shù)字控制電路60的輸入，并且當(dāng)所述數(shù)字控制IC 60感測到與所述紅色脈沖的后沿相關(guān)聯(lián)的電壓降時(shí)，其同時(shí)(1)測量所述紅色脈沖隨時(shí)間的寬度，以便確定其頻率 (其又對應(yīng)于由所述傳感器IC 46感知的紅光的強(qiáng)度)，以及將控制信號的模式從“1，1”改變到“1，0”，由此啟動所述傳感器IC 46的陣列47中的綠色光敏晶體管。當(dāng)所述數(shù)字控制 IC 60感測到與所述綠色脈沖的后沿相關(guān)聯(lián)的電壓降時(shí)，其同時(shí)測量綠色脈沖的時(shí)間長度， 并將控制信號的模式從“1，0”改變到“0，0”，由此啟動所述傳感器IC 46的陣列47中的藍(lán)色光敏晶體管。所述模式被順序地重復(fù)以至于從在所述密度計(jì)下滑動的所述移動的被印刷的片材上的測試區(qū)塊反射的紅、綠和藍(lán)光的脈沖長度，以及因此所述紅、綠和藍(lán)光的強(qiáng)度被持續(xù)地測量。圖9示出了在其中所述數(shù)字控制IC 60處理從所述光學(xué)傳感器電路45接收的數(shù)據(jù)的方式。在啟動將前述控制信號序列中繼到所述光學(xué)傳感器電路45的所述白色LED 42 之后，所述數(shù)字控制IC 60中的計(jì)數(shù)器電路確定與針對由所述光學(xué)傳感器電路45產(chǎn)生的紅、藍(lán)和綠脈沖輸出的每一個(gè)的測量的脈沖寬度相關(guān)聯(lián)的頻率。為每個(gè)顏色所計(jì)算的頻率隨后被存儲并被持續(xù)地平均。隨后，以IKHz的頻率或每個(gè)千分之一秒對針對所有三種顏色的平均的輸出進(jìn)行采樣。圖10示出了在數(shù)據(jù)處理的該階段所述數(shù)字控制IC 60的輸出，并清楚地示出了 IKHz的采樣頻率足以檢測被印刷的片材的前緣和后緣，以及青、品紅、黃和黑色區(qū)塊的交替圖案的前緣和后緣。在圖10的測試圖中，所述被印刷的片材以與被印刷的片材在實(shí)際校準(zhǔn)測試期間在所述紙張傳送部件3中移動的速度相同的速度在所述密度計(jì) 22下被傳送，并且所述著色區(qū)塊(由交替的深灰和淺灰顏色區(qū)塊的圖案形成)具有與在這種測試期間所用的青、品紅、黃和黑色的著色區(qū)塊的交替圖案相同的尺寸和形狀。此處，16 個(gè)峰值中的每個(gè)對應(yīng)于深灰區(qū)塊，而15個(gè)谷值中的每個(gè)對應(yīng)于淺灰區(qū)塊。在處理的最后階段，針對紅、藍(lán)和綠的平均的輸出與青、品紅、黃和黑顏色測試區(qū)塊中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，并被轉(zhuǎn)換為顏色密度參數(shù)，所述顏色密度參數(shù)代表特定的青、品紅、黃和黑顏色測試區(qū)塊的測量的顏色密度。該測量的顏色密度參數(shù)被與用于青、品紅、黃和黑顏色區(qū)塊中的每個(gè)的期望目標(biāo)顏色密度參數(shù)相比較。所述測量的顏色密度和所述期望顏色密度之間的任何顯著的差異均被中繼到所述靜電印刷機(jī)的顏色控制IC，其繼續(xù)處理以調(diào)整所述印刷機(jī)的顏色控制中的一個(gè)或多個(gè)，以使所述測量的顏色密度符合所述期望顏色密度。 最后，圖11示出了在本發(fā)明的所述密度計(jì)22中被優(yōu)選地用作所述傳感器IC 46 的所述Taos TSC230傳感器芯片的高度一致的輸出。圖11的圖示出了 Taos TSC230傳感器芯片提供在青色密度的廣泛范圍上在大約四個(gè)月的期間上所進(jìn)行的準(zhǔn)確的和一致的密度測量。在這種時(shí)間的長度上所述顏色密度測量中的任何顯著變化的缺乏指示出該特定的傳感器芯片可以被信賴以校準(zhǔn)印刷機(jī)的所述顏色控制。部件列表1 密度計(jì)(現(xiàn)有技術(shù))2 紙張傳送部件5 定影棍7 底板9 被印刷的片材11頂板13鉸鏈15棍 a, b20光學(xué)傳感器組件22本發(fā)明的密度計(jì)24浮動支座26開口30支架32臺面部分33密度計(jì)電路34嚙合葉片a、b
36錐形的前緣38光源外殼40圓柱形的內(nèi)腔42白色LED
43被照射的片材部分
45光學(xué)傳感器電路
46傳感器IC
47光敏晶體管的陣列
49支撐臺面中的凹部
51孔
53恒流電路
54電流控制IC
55電插座
57連接器
60控制電路
62電阻器組
64電容器a、b
66電源輸入
72精密電阻
74電容器a、b
76電源插座
權(quán)利要求
1.一種測量被印刷的片材上的光反射密度的光學(xué)傳感器組件，所述被印刷的片材由印刷機(jī)的紙張傳送部件水平地傳送和支持，包括密度計(jì)，所述密度計(jì)包括具有嚙合所述移動的被印刷的片材的嚙合部分的支架，被安裝在所述支架上的光源，所述光源以持續(xù)的強(qiáng)度照射所述被印刷的片材的一部分，以及被安裝在所述支架上并被置于以接收來自所述光源的從所述被印刷的片材反射出的光之處的光檢測器，以及在所述印刷機(jī)中浮動地安裝所述密度計(jì)的支座，以至于當(dāng)所述片材通過所述紙張傳送部件時(shí)由于所述密度計(jì)的所述重量所述支架的所述嚙合部分以穩(wěn)定的滑動接觸嚙合所述被印刷的片材；其中，不管所述紙張傳送部件中所述被印刷的片材由于所述滑動接觸而導(dǎo)致的垂直移動，在所述光檢測器和所述移動的被印刷的片材的所述被照射的部分之間維持穩(wěn)定的預(yù)定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述密度計(jì)的所述重量提供將所述外殼的所述嚙合部分偏壓成與所述被印刷的片材滑動接觸的所有的力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述密度計(jì)的重量在12克和20克之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述支座包括被布置在所述被印刷的移動的片材之上的所述紙張傳送部件的一部分，并且其中所述傳送部件部分和所述密度計(jì)支架被寬松地和可滑動地連接，以至于所述支架能夠響應(yīng)于所述被印刷的片材的垂直移動而垂直地移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述紙張傳送部件包括具有開口或凹部的頂板，所述開口或凹部寬松地和可滑動地沿垂直軸容納所述密度計(jì)支架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述支架的所述嚙合部分包括至少一個(gè)錐形的葉片，用于可滑動地嚙合所述移動的被印刷的片材，而不阻礙所述片材的前緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述光檢測器被置于所述支架上以僅接收來自所述光源的從所述被印刷的片材擴(kuò)散地反射的光。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述支架具有孔，所述孔將由所述被印刷的片材反射的光傳導(dǎo)到所述光檢測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述光源被包含并安裝在所述支架上以以傾斜的角度向所述被印刷的片材傳送光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述光源傳送寬范圍的可見光波長。
11.一種測量被印刷的片材上光反射密度的光學(xué)傳感器組件，所述被印刷的片材由印刷機(jī)的紙張傳送部件水平地傳送和支持，包括密度計(jì)，所述密度計(jì)包括具有嚙合所述移動的被印刷的片材的嚙合部分的支架；被安裝在所述支架上的光源，所述光源以持續(xù)的強(qiáng)度照射所述被印刷的片材的一部分，以及被安裝在所述支架上并被置于以接收來自所述光源的從所述被印刷的片材反射出的光之處的光檢測器，以及在所述紙張傳送部件中浮動地安裝所述密度計(jì)的支座，以至于當(dāng)所述片材通過所述紙張傳送部件時(shí)僅僅由于所述密度計(jì)的所述重量所述支架的所述嚙合部分以穩(wěn)定的滑動接觸嚙合所述被印刷的片材；其中，不管所述紙張傳送部件中的所述被印刷的片材由于所述滑動接觸而導(dǎo)致的垂直移動，在所述光檢測器和所述移動的被印刷的片材的所述被照射的部分之間維持穩(wěn)定的預(yù)定距尚。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述支座包括在所述紙張傳送部件的蓋板中的開口或凹部，所述開口或凹部可滑動地和寬松地容納所述密度計(jì)支架。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述支架的所述嚙合部分包括一對錐形的葉片，用于可滑動地嚙合所述移動的被印刷的片材，而不阻礙所述片材的前緣。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述光檢測器被置于所述支架上以僅接收來自所述光源的從所述被印刷的片材擴(kuò)散地反射的光。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述支架具有孔，所述孔將由所述被印刷的片材反射的光傳導(dǎo)到所述光檢測器。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述光源被包含并被安裝在所述支架上以以傾斜的角度向所述被印刷的片材傳送光。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述光源傳送寬范圍的可見光波長。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述光檢測器直接接收來自所述光源的反射光而不使用聚焦透鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述光源包括由恒流電路供電的 LED以避免光輸出強(qiáng)度中的變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所定義的光學(xué)傳感器組件，其中所述密度計(jì)的重量在12克和20 克之間。
全文摘要
一種測量在被印刷的片材上的光反射密度的線內(nèi)光學(xué)傳感器組件，所述被印刷的片材由印刷機(jī)的紙張傳送部件水平地傳送和支持，所述線內(nèi)光學(xué)傳感器組件包括密度計(jì)，所述密度計(jì)具有支架，所述支架被設(shè)置有嚙合所述移動的被印刷的片材的一對錐形的葉片，光源，所述光源被布置在所述支架上，所述光源以持續(xù)的強(qiáng)度照射所述被印刷的片材的一部分，以及光檢測器，所述光檢測器被安裝在所述支架上并被置于以從所述光源接收從所述被印刷的片材反射出的光之處。
文檔編號G03G15/00GK102317870SQ200980152692
公開日2012年1月11日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者T·A·亨德森 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司