傳感器與圖像形成設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種傳感器，包括一個(gè)光學(xué)傳感器，該光學(xué)傳感器包括：光源；接收光源發(fā)射的光和由物體規(guī)則反射和漫反射的光的多個(gè)光接收器；數(shù)據(jù)庫(kù)，包含由多個(gè)光接收器輸出的關(guān)于多個(gè)已知和不同類型的物體的輸出數(shù)據(jù)，這些輸出數(shù)據(jù)是在從光源發(fā)射的光的入射方向構(gòu)成朝向物體的第一方向和從光源發(fā)射的光的入射方向構(gòu)成垂直于第一方向的第二方向的條件下的輸出數(shù)據(jù)；以及控制從光源發(fā)射的光照射未知類型的物體并通過(guò)把多個(gè)光接收器的輸出數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)匹配來(lái)指明物體類型的處理器。
【專利說(shuō)明】傳感器與圖像形成設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器和一種圖像形成設(shè)備，尤其涉及一種包含光學(xué)傳感器的傳感器和一種包含該傳感器的圖像形成設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)等圖像形成設(shè)備通過(guò)把色粉圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)(例如打印紙)的表面上并通過(guò)在預(yù)定條件下加熱和加壓對(duì)圖像進(jìn)行定影來(lái)形成圖像。在圖像形成過(guò)程中，要考慮圖像定影時(shí)的加熱量和壓力。特別是，當(dāng)需要形成高質(zhì)量圖像時(shí)，需要根據(jù)記錄介質(zhì)的種類(type)來(lái)相應(yīng)地設(shè)置這種定影條件。
[0003]這是因?yàn)?，記錄介質(zhì)上的圖像質(zhì)量受材料類型、厚度、濕度、光滑度和其上的涂層狀況等因素的影響很大。例如，對(duì)于光滑度，在定影條件下，打印紙表面的不規(guī)則凹陷部分上的色粉定影率會(huì)降低。因此，除非根據(jù)記錄介質(zhì)的種類在精確條件下進(jìn)行定影，否則會(huì)發(fā)生顏色不均現(xiàn)象。
[0004]近來(lái)，隨著圖像形成設(shè)備的發(fā)展和表現(xiàn)方式的多樣化，至少有數(shù)百種可用于印刷的記錄介質(zhì)。而且，每種介質(zhì)分為具有不同規(guī)格的多個(gè)類型(brand)，例如紙張定量或厚度。為了形成高質(zhì)量圖像，需要根據(jù)這些類型分別設(shè)定復(fù)雜的定影條件。
[0005]另外，近來(lái)，涂布紙的類型不斷增加，例如普通紙、高光涂布紙、亞光涂布紙、銅版紙、塑膜紙、以及壓花涂布專用紙。
[0006]在傳統(tǒng)圖像形成設(shè)備中，印刷定影條件應(yīng)由用戶設(shè)定。因此，存在很多復(fù)雜問(wèn)題，例如用戶必須具有區(qū)分紙張種類的知識(shí)，并且必須每次根據(jù)紙張種類輸入設(shè)定條件。若設(shè)定條件不正確，則無(wú)法獲得最佳圖像。
[0007]人所共知的一種光學(xué)檢測(cè)方法是，通過(guò)向記錄介質(zhì)上投射光并接收反射光和透射光來(lái)檢測(cè)記錄介質(zhì)的類型和表面條件。
[0008]例如，JP2005-156380A披露了一種利用反射光和透射光來(lái)鑒別記錄介質(zhì)類型的鑒
別裝置。
[0009]JP10-160687A披露了一種根據(jù)從正在移動(dòng)的薄片材料的表面上反射的反射光量和透過(guò)薄片材料的透射光量來(lái)確定薄片材料的確定裝置。
[0010]JP2006-062842A披露了 一種包含反射光學(xué)傳感器和確定部分的圖像形成設(shè)備。光學(xué)傳感器檢測(cè)存儲(chǔ)在進(jìn)紙部分中的一種記錄介質(zhì)。確定部分根據(jù)反射光學(xué)傳感器的確定輸出確定記錄介質(zhì)是否位于進(jìn)紙部分中以及是否布置有進(jìn)紙部分部分。
[0011 ] JPl 1-249353A披露了一種包含條件檢測(cè)部分、高壓電源裝置和輸出控制裝置的圖像形成設(shè)備。條件檢測(cè)部分檢測(cè)從記錄介質(zhì)反射的反射光的多個(gè)偏振光成分。高壓電源裝置提供高壓輸出值，以形式圖像。輸出控制裝置根據(jù)條件檢測(cè)部分產(chǎn)生的多個(gè)偏振光成分的檢測(cè)結(jié)果控制高壓電源裝置的輸出值。
[0012]JP2012-127937A披露了一種光學(xué)傳感器，該光學(xué)傳感器包括朝薄片物體發(fā)射處于第一偏振方向的線性偏振光的照明系統(tǒng)、布置在從照明系統(tǒng)發(fā)射的以及在物體上規(guī)則反射的光的光路上的第一感光裝置、透射在物體上漫反射的光中處于與第一偏振方向正交的第二偏振方向的線性偏振分量的光學(xué)元件、以及接收透過(guò)光學(xué)元件的光的第二感光裝置。
[0013]JP3577713B披露了一種測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括照明單元和測(cè)量被測(cè)物體的纖維取向特征的檢測(cè)單元。
[0014]檢測(cè)單元檢測(cè)與照明單元的照明光束軸線大致平行并從光束軸線周圍的虛圓泄漏的光，從而檢測(cè)沿被測(cè)物體的纖維方向傳播至物體的纖維之外的光。然后，測(cè)量裝置根據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)的光來(lái)測(cè)量物體的纖維取向特征。
[0015]JP2801144B披露了一種測(cè)量紙張的纖維取向的測(cè)量裝置。該測(cè)量裝置包括向紙張表面垂直發(fā)射線性偏振光型檢測(cè)光并使入射光軸周圍的線性偏振光的波動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的投影儀、以及繞入射光軸隨投影儀同步轉(zhuǎn)動(dòng)并接收主線性偏振光和從反射光分離的分線性偏振光的一對(duì)光接收器。
[0016]JP3734247B披露了一種確定記錄介質(zhì)的類型的確定裝置。該確定裝置包括利用多個(gè)光接收元件檢測(cè)記錄介質(zhì)表面的纖維取向的第一檢測(cè)單元，所述多個(gè)光接收元件接收從記錄介質(zhì)表面反射的多束反射光，每束反射光具有相似的反射角和不同的反射方向；利用多個(gè)光接收元件中的至少一個(gè)光接收元件檢測(cè)記錄介質(zhì)表面的光澤度的第二檢測(cè)單元；以及根據(jù)檢測(cè)出的纖維取向和光澤度確定記錄介質(zhì)類型的確定單元。
[0017]但是，難以通過(guò)簡(jiǎn)單的構(gòu)造來(lái)高度精確地確定物體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]因此，本發(fā)明之一個(gè)目的是提供一種可通過(guò)簡(jiǎn)單構(gòu)造來(lái)高度精確地確定物體的傳感器以及一種具有該傳感器的圖像形成設(shè)備。
[0019]本發(fā)明的傳感器包括一個(gè)光學(xué)傳感器，該光學(xué)傳感器包括:光源；接收光源發(fā)射的光和由物體規(guī)則反射和漫反射的光的多個(gè)光接收器；包含由多個(gè)光接收器輸出的關(guān)于多個(gè)已知和不同類型的物體的輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這些輸出數(shù)據(jù)是在從光源發(fā)射的光的入射方向構(gòu)成朝向物體的第一方向和從光源發(fā)射的光的入射方向構(gòu)成垂直于第一方向的第二方向的條件下的輸出數(shù)據(jù)；以及控制從光源發(fā)射的光照射未知類型的物體并通過(guò)把多個(gè)光接收器的輸出數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)匹配來(lái)指明物體類型的處理器。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]本文中所包含的附圖是為了進(jìn)一步理解本發(fā)明而提供的，這些附圖結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中，并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0021]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的彩色打印機(jī)的構(gòu)造示意圖。
[0022]圖2是圖1所示的光學(xué)傳感器的構(gòu)造示意圖。
[0023]圖3是一種表面發(fā)射激光陣列的示意圖。
[0024]圖4是照射記錄紙的光的入射角Θ的示意圖。
[0025]圖5是光接收器13和光接收器14的布置位置的示意圖。
[0026]圖6是光接收器15的布置位置的示意圖。
[0027]圖7A是表面規(guī)則反射光的示意圖。[0028]圖7B是表面漫反射光的示意圖。
[0029]圖7C是內(nèi)部漫反射光的示意圖。
[0030]圖8是進(jìn)入偏振濾光鏡的反射光的示意圖。
[0031]圖9是由光接收器14接收的光的示意圖。
[0032]圖10是由光接收器13和15接收的光的示意圖。
[0033]圖1lA和IlB分別是傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。
[0034]圖12A是第一姿態(tài)的示意圖；圖12B是第二姿態(tài)的示意圖。
[0035]圖13是每一類型的輸出電平數(shù)據(jù)的示意圖。
[0036]圖14是P檢測(cè)位置的示意圖。
[0037]圖15是第一種處理方法的流程圖。
[0038]圖16是第二種處理方法的流程圖。
[0039]圖17和圖18是第三種處理方法的流程圖。
[0040]圖19是第四種處理方法的流程圖。
[0041]圖20是第三姿態(tài)的示意圖。
[0042]圖21是第四處理方法中每一類型的輸出電平數(shù)據(jù)的示意圖。
[0043]圖22是角β的示意圖。
[0044]圖23是角β與光接收器15接收的光量的變化率之間的關(guān)系的示意圖。
[0045]圖24是表面發(fā)射激光陣列的一種變化形式的示意圖。
[0046]圖25是光學(xué)傳感器的一種變化形式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047][實(shí)施例]
[0048]下面參照附圖1-23說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的彩色打印機(jī)2000的構(gòu)造在圖1中示出。
[0049]彩色打印機(jī)2000是串聯(lián)式多色打印機(jī)，通過(guò)疊印四種顏色(黑色、青色、品紅色和黃色)形成全彩圖像。彩色打印機(jī)2000包括:光掃描器2010、四個(gè)感光鼓2030a、2030b、2030c、2030d、四個(gè)清理單元 2031a、2031b、2031c、2031d、四個(gè)充電裝置 2032a,2032b,2032c、2032d、四個(gè)顯影輥 2033a、2033b、2033c、2033d、轉(zhuǎn)印帶 2040、轉(zhuǎn)印輥 2042、定影裝置2050、進(jìn)紙輥2054、出紙輥2058、進(jìn)紙托盤2060、出紙托盤2070、通訊控制裝置2080、光學(xué)傳感器2245、傳感器驅(qū)動(dòng)裝置2248(在圖1中略去，請(qǐng)參考圖1IA和圖1IB )、以及整體控制每個(gè)組件的打印機(jī)控制器2090。
[0050]通訊控制裝置2080控制通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與上級(jí)設(shè)備(例如個(gè)人電腦)進(jìn)行交互通訊。
[0051]打印機(jī)控制器2090包括:CPU ;存儲(chǔ)以CPU可讀的代碼形式描述的程序和用于執(zhí)行程序的各種數(shù)據(jù)的ROM ;用作工作區(qū)的RAM存儲(chǔ)器；放大器電路；以及把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換器等。因此，打印機(jī)控制器2090響應(yīng)來(lái)自于上級(jí)設(shè)備的請(qǐng)求對(duì)每個(gè)組件進(jìn)行控制，并把來(lái)自于上級(jí)設(shè)備的圖像信息發(fā)送給光掃描器2010。
[0052]感光鼓2030a、充電裝置2032a、顯影輥2033a、清理單元203Ia用作一個(gè)整體單元，并構(gòu)成用于形成黑色圖像的圖像形成站(為了方便起見(jiàn)，在下文中稱為"K站〃)。
[0053]感光鼓2030b、充電裝置2032b、顯影輥2033b、清理單元2031b用作一個(gè)整體單元，并構(gòu)成用于形成青色圖像的圖像形成站(為了方便起見(jiàn)，在下文中稱為"C站")。
[0054]感光鼓2030c、充電裝置2032c、顯影輥2033c、清理單元2031c用作一個(gè)整體單元，并構(gòu)成用于形成品紅色圖像的圖像形成站(為了方便起見(jiàn)，在下文中稱為〃M站〃)。
[0055]感光鼓2030d、充電裝置2032d、顯影輥2033d、清理單元203Id用作一個(gè)整體單元，并構(gòu)成用于形成黃色圖像的圖像形成站(為了方便起見(jiàn)，在下文中稱為"Y站")。
[0056]在每個(gè)感光鼓2030a、2030b、2030c和2030d的表面上形成一層感光層。即，每個(gè)感光鼓2030a、2030b、2030c和2030d的表面都是待掃描的目標(biāo)。感光鼓2030a、2030b、2030c和2030d在圖1所示的表面內(nèi)通過(guò)未示出的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0057]充電裝置2032a、2032b、2032c 和 2032d 分別對(duì)相應(yīng)感光鼓 2030a、2030b、2030c 和2030d的表面一致地充電。
[0058]光掃描器2010使用根據(jù)來(lái)自于打印機(jī)控制器2090的多色圖像信息(黑色圖像信息、青色圖像信息、品紅色圖像信息和黃色圖像信息)針對(duì)各個(gè)顏色調(diào)節(jié)的光線掃描感光鼓2030a、2030b、2030c和2030d的相應(yīng)充電表面。因此，在感光鼓2030a、2030b、2030c和2030d的表面上形成分別與圖像信息對(duì)應(yīng)的潛像。此處形成的潛像隨著感光鼓2030a、2030b、2030c和2030d的轉(zhuǎn)動(dòng)分別朝相應(yīng)顯影輥2033a、2033b、2033c和2033d的方向移動(dòng)。
[0059]顯影輥2033a、2033b、2033c和2033d中的每一個(gè)隨著自身的轉(zhuǎn)動(dòng)在其表面上均勻地沾上一薄層從相應(yīng)的色粉盒(在圖中未示出)提供的色粉。因此，當(dāng)顯影輥2033a的表面上的色粉與感光鼓2030a的表面接觸時(shí)，色粉被轉(zhuǎn)移并粘到由光線照射的部分上。即，色粉被顯影輥2033a粘到在感光鼓2030a的表面上形成的潛像上，從而形成可見(jiàn)圖像。沾有色粉的圖像(色粉圖像)隨著感光鼓2030a的轉(zhuǎn)動(dòng)朝轉(zhuǎn)印帶2040移動(dòng)。
[0060]黃色、品紅色、青色和黑色的色粉圖像按預(yù)定時(shí)間間隔順次轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印帶2040上。因此，通過(guò)疊合每個(gè)色粉圖像形成多色圖像。
[0061]進(jìn)紙托盤2060存儲(chǔ)記錄紙M。進(jìn)紙輥2054與進(jìn)紙托盤2060相鄰布置。進(jìn)紙輥2054每次從進(jìn)紙托盤2060取出一張記錄紙。記錄紙M按預(yù)定時(shí)間間隔朝轉(zhuǎn)印帶2040和轉(zhuǎn)印輥2042之間的縫隙傳送。通過(guò)這種構(gòu)造，轉(zhuǎn)印帶2040表面上的色粉圖像被轉(zhuǎn)移到記錄紙上。轉(zhuǎn)印有色粉圖像的記錄紙M被輸送至定影裝置2050。
[0062]定影裝置2050向記錄紙M施加熱量和壓力，使色粉定影到記錄紙M上。記錄紙M通過(guò)出紙輥2058輸送至出紙托盤2070，并疊置在出紙托盤2070上。
[0063]清理單元2031a清除感光鼓2030a表面上的殘余色粉。在清除殘余色粉后，感光鼓2030a的表面返回到正對(duì)充電裝置2032a的位置。清理單元2031b、2031c和2031d的工作方式與清理單元2031a的類似。
[0064]光傳感器2245用于指明存儲(chǔ)在進(jìn)紙托盤2060中的記錄紙M的類型。
[0065]此處，如圖2所示，光傳感器2245包括:光源10、準(zhǔn)直透鏡12、三個(gè)光接收器(13、14和15)、偏振濾光鏡16、以及用于容納這些部件的照相機(jī)暗箱19。在圖2、4-6、8、10中，單獨(dú)的字母A表示開(kāi)口部分。
[0066]照相機(jī)暗箱19是一個(gè)箱狀構(gòu)件，例如由鋁材制成的箱狀構(gòu)件。在照相機(jī)暗箱19的表面上進(jìn)行黑色氧化鋁膜處理，以減少干擾光和雜散光的任何影響。
[0067]在本文中的XYZ三維正交坐標(biāo)系中，垂直于記錄紙M的表面的方向表述為Z軸方向，平行于記錄紙M的表面的平面表述為XY平面。光傳感器2245布置在記錄紙M的+Z側(cè)。[0068]光源10包含多個(gè)發(fā)光元件。每個(gè)發(fā)光元件是垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL。S卩，光源10包含表面發(fā)射激光陣列(VCSEL陣列)。例如，如圖3所示，在兩個(gè)維度上布置有九個(gè)發(fā)光元件。在包括圖3的全部附圖中，附圖標(biāo)記E表示表面發(fā)射激光陣列，附圖標(biāo)記U表示電極墊，附圖標(biāo)記N表示互連件。
[0069]光源10布置為向記錄紙M發(fā)射S偏振線性偏振光。而且，光源10的光線至記錄紙M的入射角Θ (參見(jiàn)圖4)是80°。在包括圖4的全部附圖中，附圖標(biāo)記D表示照射中心。
[0070]光源10通過(guò)打印機(jī)控制器2090開(kāi)啟和關(guān)閉。
[0071]在圖2中，準(zhǔn)直透鏡12布置在從光源10發(fā)射的光的光路上，并把光準(zhǔn)直為大致平行的光線。穿過(guò)準(zhǔn)直透鏡12的光通過(guò)布置在照相機(jī)暗箱19上的開(kāi)口部分照射到記錄紙M上。在下文中，記錄紙M表面上的照射區(qū)的中心表述為照射中心。另外，穿過(guò)準(zhǔn)直透鏡12的光表述為照射光。
[0072]在光進(jìn)入介質(zhì)的界面時(shí)，包含入射光和入射點(diǎn)的界面的法線的表面稱為〃入射面"。在入射光由多條光束構(gòu)成的情況下，多條光束中的每條都有入射面。相應(yīng)地，進(jìn)入照射中心的光束的入射面簡(jiǎn)稱為記錄紙M的入射面。S卩，與X-Z平面平行并包含照射中心的平面稱為記錄紙M的入射面。
[0073]在本說(shuō)明書(shū)中，照射記錄紙M的入射光和反射光都稱為S偏振光和/或P偏振光。為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單且合理，以上表述以照射記錄紙M的入射光的偏振方向?yàn)榛鶞?zhǔn)。在此，與入射面上的入射光(S偏振光)的偏振方向相似的偏振方向稱為S偏振光方向，垂直于入射面上的入射光(S偏振光)的偏振方向稱為P偏振光方向。
[0074]偏振濾光鏡16布置在照射中心的+Z側(cè)。偏振濾光鏡16透射P偏振光，并屏蔽S偏振光?？梢允褂冒刃Чδ艿钠窆馐止忡R代替偏振濾光鏡16。
[0075]光接收器14布置在偏振濾光鏡16的+Z側(cè)，并接收透過(guò)偏振濾光鏡16的光。如圖5所示，連接照射中心、偏振濾光鏡16的中心和光接收器14的連線LI與記錄紙M的表面形成的角Φ1為90度。
[0076]光接收器13沿X軸方向布置在照射中心的+X側(cè)。如圖5所示，照射中心和光接收器13的中心的連線L2與記錄紙M的表面形成的角Φ2為170度。
[0077]光接收器15沿X軸方向布置在照射中心的+X側(cè)。如圖6所示，照射中心和光接收器15的中心的連線L3與記錄紙M的表面形成的角Φ3為120度。
[0078]光源10的中心、照射中心、偏振濾光鏡16的中心和光接收器13-15中每個(gè)光接收器的中心基本位于同一平面上。
[0079]在記錄紙M被照射時(shí)，從記錄紙M反射的反射光可分為在記錄紙M的表面上反射的反射光和在記錄紙M內(nèi)部反射的反射光。另外，在記錄紙M的表面上反射的反射光可分為規(guī)則反射光和漫反射光。在下文中，為了方便起見(jiàn)，在記錄紙M的表面上規(guī)則反射的反射光稱為表面規(guī)則反射光，漫反射光稱為表面漫反射光(參見(jiàn)圖7A和7B)。在包括圖7A和7B的全部附圖中，附圖標(biāo)記F表示表面規(guī)則反射光，附圖標(biāo)記G表示表面漫反射光。
[0080]記錄紙M的表面可由平坦部分和傾斜部分構(gòu)成。記錄紙M的表面的光滑度由平坦部分與傾斜部分的比決定。在平坦部分上反射的光成為表面規(guī)則反射光，在傾斜部分上反射的光成為表面漫反射光。表面漫反射光可視為從記錄紙M的表面完全漫反射的光。它可視為在反射方向上具有各向同性特點(diǎn)的表面漫反射光。隨著光滑度的提高，表面規(guī)則反射光的量會(huì)增加。
[0081]另一方面,在記錄紙M是通用印刷紙的情況中，由于從記錄紙M的內(nèi)部反射的反射光在記錄紙M的纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)被多次散射，因此從記錄紙M內(nèi)部反射的反射光是漫反射光。在下文中，為了方便起見(jiàn)，從記錄紙M的內(nèi)部反射的反射光可稱為內(nèi)部漫反射光(參見(jiàn)圖7C)。與表面漫反射光類似，內(nèi)部漫反射光也是從記錄紙M完全漫反射的反射光。可以認(rèn)為，內(nèi)部反射光在反射方向上具有各向同性特點(diǎn)。在包括圖7C的全部附圖中，附圖標(biāo)記H表示內(nèi)部漫反射光。
[0082]表面規(guī)則反射光和表面漫反射光的偏振方向與入射光的偏振方向相同。為了使記錄紙M表面上的偏振方向轉(zhuǎn)動(dòng),入射光需要在相對(duì)于其入射方向朝轉(zhuǎn)動(dòng)方向傾斜的表面上反射。相應(yīng)地，由于光源10的中心、照射中心和光接收器13-15中每個(gè)光接收器的中心在同一平面上，因此偏振方向在記錄紙M的表面上轉(zhuǎn)動(dòng)的反射光可能不會(huì)被反射到任何一個(gè)光接收器方向。
[0083]另一方面，內(nèi)部漫反射光的偏振方向相對(duì)于入射光的偏振方向轉(zhuǎn)動(dòng)。記錄紙M內(nèi)的光可能穿過(guò)纖維結(jié)構(gòu)，并在被多次散射時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，因而偏振方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0084]因此，表面漫反射光和內(nèi)部漫反射光的混合反射光進(jìn)入偏振光濾器16(參見(jiàn)圖8)。在包括圖8的全部附圖中，附圖標(biāo)記I表不照射光(S偏振光)，附圖標(biāo)記G+H表不表面漫反射光+內(nèi)部漫反射光。
[0085]由于表面漫反射光是類似于入射光的S偏振光，因此會(huì)被偏振光濾器16屏蔽。另一方面，內(nèi)部漫反射光包含S偏振分量和P偏振分量，P偏振分量會(huì)透過(guò)偏振光濾器16。包含在內(nèi)部漫反射光中的P偏振分量被光接收器14接收(參見(jiàn)圖9)。在下文中，為了方便起見(jiàn)，包含在內(nèi)部漫反射光中的P偏振分量表述為P偏振內(nèi)部漫反射光，包含在內(nèi)部漫反射光中的S偏振分量表述為S偏振內(nèi)部漫反射光。在圖9中，附圖標(biāo)記J表不P偏振內(nèi)部漫反射光。
[0086]本發(fā)明人已確認(rèn)，P偏振內(nèi)部漫反射光的量與記錄紙M的厚度或密度相關(guān)。這是因?yàn)椋琍偏振內(nèi)部漫反射光的量取決于在穿過(guò)記錄紙M的纖維結(jié)構(gòu)時(shí)的光路長(zhǎng)度。
[0087]表面規(guī)則反射光、表面漫反射光和內(nèi)部漫反射光的混合光進(jìn)入光接收器13。與表面規(guī)則反射光的量相比，表面漫反射光和內(nèi)部漫反射光的量很少。因此，光接收器13接收到的光量可視為表面規(guī)則反射光的量(參見(jiàn)圖10)。
[0088]表面漫反射光和內(nèi)部漫反射光的混合光進(jìn)入光接收器15。與表面漫反射光的量相t匕，內(nèi)部漫反射光的量很少。因此，光接收器15接收的光量可視為表面漫反射光的光量(參見(jiàn)圖10)。
[0089]光接收器13和光接收器15中的每一個(gè)根據(jù)每個(gè)接收器接收的光量向打印機(jī)控制器2090輸出電子信號(hào)(光電轉(zhuǎn)換器信號(hào))。
[0090]光傳感器2245被傳感器驅(qū)動(dòng)裝置2248驅(qū)動(dòng)繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)并沿記錄紙M的縱向移動(dòng)。在下文中，記錄紙M的縱向稱為L(zhǎng)方向，記錄紙M的短方向稱為W方向。
[0091]例如，如圖1lA和IlB所示，傳感器驅(qū)動(dòng)裝置2248包括:基座2248a、軸2248b、導(dǎo)桿2248c、第一電機(jī)2248d、轉(zhuǎn)臺(tái)2248e、轉(zhuǎn)臺(tái)軸2248f、以及第二電機(jī)2248g。
[0092]基座2248a是具有長(zhǎng)方形形狀的板形構(gòu)件?；?248a包括:位于其+W側(cè)的端部、用于插入軸2248b的螺紋孔；位于其-W側(cè)的端部、用于插入導(dǎo)桿2248c的通孔；以及位于其中央部分、用于插入轉(zhuǎn)臺(tái)軸2248f的通孔。
[0093]軸2248b是圓桿，其縱向處于L方向，在表面上形成有螺紋。導(dǎo)桿2248c是圓桿，其縱向處于L方向。軸2248b和導(dǎo)桿2248c在W方向彼此隔開(kāi)布置。提供有第一電機(jī)2248d，以轉(zhuǎn)動(dòng)軸2248b。
[0094]轉(zhuǎn)臺(tái)2248e是盤狀構(gòu)件。光傳感器2245附在轉(zhuǎn)臺(tái)的-Z側(cè)表面上。轉(zhuǎn)臺(tái)軸2248f附接在轉(zhuǎn)臺(tái)2248e的+Z側(cè)表面的中心。提供有第二電機(jī)2248g，以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)軸2248f。
[0095]第一電機(jī)2248d和第二電機(jī)2248g由打印機(jī)控制器2090驅(qū)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)2248d驅(qū)動(dòng)時(shí)，基座2248a沿L方向移動(dòng)。同時(shí)，光傳感器2245也沿L方向移動(dòng)。當(dāng)?shù)诙姍C(jī)2248g驅(qū)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)2248e繞轉(zhuǎn)臺(tái)軸2248f轉(zhuǎn)動(dòng)，相應(yīng)地，光傳感器2245也繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0096]如顯示第一姿態(tài)的圖12A所示，當(dāng)光傳感器2245的X軸方向和記錄紙M的L方向彼此平行時(shí)，光傳感器2245的轉(zhuǎn)動(dòng)姿態(tài)表述為〃第一姿態(tài)〃。如顯示第二姿態(tài)的圖12B所示，當(dāng)光傳感器2245的Y軸方向和記錄紙M的L方向彼此平行時(shí)，光傳感器2245的轉(zhuǎn)動(dòng)姿態(tài)表述為〃第二姿態(tài)"。
[0097]在本實(shí)施例中，光傳感器2245處于第一和第二姿態(tài)時(shí)光接收器13_15中的每一個(gè)的輸出電平預(yù)先測(cè)得，以便使適合于彩色打印機(jī)2000的多個(gè)類型的記錄紙M的纖維方向與L方向一致。獲得的結(jié)果存儲(chǔ)在打印機(jī)控制器2090的ROM中，作為〃每一類型的輸出電平數(shù)據(jù)"。
[0098]在此，在第一姿態(tài)，光接收器13的輸出電平表述為SlH,光接收器14的輸出電平表述為S2H，光接收器15的輸出電平表述為S3H。在第二姿態(tài)，光接收器13的輸出電平稱為S1V，光接收器14的輸出電平稱為S2V，光接收器15的輸出電平表述為S3V(參見(jiàn)圖13)。圖13示出每一類型的輸出電平數(shù)據(jù)。
[0099]當(dāng)彩色打印機(jī)2000上電并且記錄紙M裝入進(jìn)紙托盤2060時(shí)，打印機(jī)控制器2090
對(duì)記錄紙M執(zhí)行紙張種類指明過(guò)程。可以為紙張種類指明過(guò)程采用各種處理方法。在下文中，將說(shuō)明四種處理方法(第一至第四處理方法)。記錄紙M的L方向的不同P(P是自然數(shù))位置是檢測(cè)位置(參見(jiàn)圖14)，在圖14中，數(shù)字I表示第一檢測(cè)位置，數(shù)字2表示第二檢測(cè)位置，數(shù)字3表示第三檢測(cè)位置，當(dāng)然，字母P表示第P個(gè)檢測(cè)位置。
[0100](第一種處理方法)
[0101]在下文中，將參照?qǐng)D15所示的流程圖說(shuō)明第一種處理方法。該流程圖與打印機(jī)控制器2090的CPU在第一種處理方法中執(zhí)行的一系列處理算法對(duì)應(yīng)。
[0102]在第一步S401中，光傳感器2245在傳感器驅(qū)動(dòng)裝置2248的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而呈現(xiàn)第一姿態(tài)。
[0103]在下一步S403中，為存儲(chǔ)指明檢測(cè)位置的值的變量m設(shè)置起始值I。
[0104]在下一步S405中，光傳感器2245在傳感器驅(qū)動(dòng)裝置2248的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)至第m個(gè)檢測(cè)位置。
[0105]在下一步S407中，打開(kāi)光傳感器2245的光源10。
[0106]在下一步S409中，獲得光接收器13-15中每個(gè)光接收器的輸出信號(hào)，并存儲(chǔ)在RAM中。
[0107]在下一步S411中，關(guān)閉光傳感器2245的光源10。[0108]在下一步S413中，確定變量m的值是否等于或大于P。若變量m的值小于P，則丟棄此處的確定結(jié)果，并繼續(xù)執(zhí)行步驟S415。
[0109]在步驟S415中，把變量m加I (+1 )，并返回上述步驟S405執(zhí)行。
[0110]不斷重復(fù)步驟S405至S415，直到步驟S413中的確定結(jié)果被接受。
[0111]當(dāng)變量m變?yōu)榈扔诨虼笥赑時(shí)，接受步驟S413中的確定結(jié)果，并繼續(xù)執(zhí)行步驟S417。
[0112]在步驟S417中，對(duì)光接收器13-15中的每一個(gè)的P個(gè)輸出電平進(jìn)行平均。光接收器13的輸出電平的平均值稱為SI’，光接收器14的輸出電平的平均值稱為S2’，光接收器15的輸出電平的平均值稱為S3’。
[0113]在下一步S419中，相對(duì)于存儲(chǔ)在打印機(jī)控制器2090的ROM中的每一類型的輸出電平數(shù)據(jù)，對(duì)于每一類型，通過(guò)以下公式I計(jì)算精確率RH，并通過(guò)以下公式2計(jì)算精確率RV。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器,包括: 光傳感器，該光傳感器包括光源以及接收從光源發(fā)射的光和被物體規(guī)則反射和漫反射的光的多個(gè)光接收器； 數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)包含由多個(gè)光接收器輸出的關(guān)于已知的、不同類型的多個(gè)物體的輸出數(shù)據(jù)，這些輸出數(shù)據(jù)是在從光源發(fā)射的光的入射方向構(gòu)成朝向物體的第一方向和從光源發(fā)射的光的入射方向構(gòu)成垂直于第一方向的第二方向的條件下的輸出數(shù)據(jù)；和 處理器，該處理器控制從光源發(fā)射的光照射未知類型的物體，并通過(guò)把所述多個(gè)光接收器的輸出數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)匹配來(lái)指明所述物體的類型。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，光源從第一方向和第二方向之一朝未知類型的物體投射光線。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，光源分別從第一方向和第二方向朝未知類型的物體投射光線。
4.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，光源從不同于第一方向和第二方向的第三方向朝所述未知類型的物體投射光線。
5.如權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳感器，其中，對(duì)于所述未知類型的物體，處理器計(jì)算代表數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一類型的數(shù)據(jù)與光接收器的輸出數(shù)據(jù)之間的匹配度的精確率，并根據(jù)精確率確定所述未知類型物體的類型。
6.如權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳感器，其中，處理器按照光源的光所照射的所述未知類型物體的多個(gè)位置中的每一個(gè)獲得所述多個(gè)光接收器的輸出數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳感器，其中，光源包括表面發(fā)射激光陣列。
8.如權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳感器，其中， 光源發(fā)射具有第一偏振方向的線性偏振光； 光傳感器包括光學(xué)元件，該光學(xué)元件在物體的入射面上布置在被物體漫反射的光的光路上，并透射具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的線性偏振分量；和 多個(gè)光接收器包括布置在從物體上規(guī)則反射的光的路徑上的第一光接收器和接收透過(guò)光學(xué)元件的光的第二光接收器。
9.如權(quán)利要求8所述的傳感器，其中，所述多個(gè)光接收器包括在所述物體的入射面上布置在被物體漫反射的光的光路上的第三光接收器。
10.如權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳感器，其中，所述物體是紙張，并且第一方向平行于紙張的纖維方向。
11.如權(quán)利要求10所述的傳感器，其中，處理器根據(jù)精確率計(jì)算未知類型物體的纖維方向。
12.—種在記錄介質(zhì)上形成圖像的圖像形成設(shè)備，包括: 如權(quán)利要求10或11所述的傳感器，其中，記錄介質(zhì)是所述物體；和 根據(jù)傳感器的指明結(jié)果控制圖像形成條件的控制器。
13.如權(quán)利要求12所述的圖像形成設(shè)備，其中，控制器根據(jù)記錄介質(zhì)的至少一個(gè)類型和纖維方向控制圖像形成條件。
【文檔編號(hào)】G03G15/00GK104007636SQ201410069362
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月27日
【發(fā)明者】星文和, 菅原悟, 石井稔浩, 大場(chǎng)義浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光