專利名稱：用于測(cè)量介質(zhì)卷曲度的成角度陣列傳感器方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施方式總體上涉及渲染設(shè)備(rendering device)，比如打印機(jī)、多功能設(shè)備、影印機(jī)、傳真機(jī)，等等。實(shí)施方式還涉及在渲染設(shè)備中使用的卷曲度探測(cè)傳感器。此外，實(shí)施方式還涉及叼口和尾緣介質(zhì)卷曲度的測(cè)量。
背景技術(shù)：
介質(zhì)卷曲經(jīng)常被認(rèn)為是會(huì)在渲染(如印刷)操作過程中發(fā)生并會(huì)被高密度圖像和多色渲染加重的卡紙和套準(zhǔn)誤差(registration error)的根本原因。介質(zhì)卷曲可由諸如相對(duì)濕度、紙張重量、紙張尺寸、成像面或圖像量等若干因素引起。然而，片材卷曲甚至?xí)驗(yàn)榄h(huán)境濕度或紙張水分含量的改變而在未印紙張上發(fā)生。片材卷曲也可被有目的地使用以改善使用真空或其他壓緊力量的片材傳送系統(tǒng)中的片材壓緊性能。片材卷曲會(huì)干擾恰當(dāng)?shù)钠倪M(jìn)給，引起片材進(jìn)給堵塞、延遲或套準(zhǔn)誤差。如果片材卷曲在輸出時(shí)出現(xiàn)，其會(huì)干擾恰當(dāng)?shù)亩询B或其他完工操作。此外，紙張中的水分量會(huì)因渲染過程本身而大幅度改變從而引起或加重卷曲。當(dāng)所述片材被重新進(jìn)給或重新傳送用以將成像材料渲染到其第二面上，尤其是倘若涉及片材通過熱定影器件的第二途徑和/或在一面上包含比另一面更高密度的圖像時(shí)，片材卷曲問題也會(huì)發(fā)生在雙面印刷中。介質(zhì)卷曲必須被測(cè)量和控制以便獲得可靠的標(biāo)記并防止墨盒的損壞。各種介質(zhì)卷曲傳感器和控制系統(tǒng)在電子攝影技術(shù)領(lǐng)域是公知的。這樣的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)通常使用多束(multiple-beam)傳感器，例如，用于探測(cè)介質(zhì)片材高度/卷曲度的單貫穿(cross)束傳感器或雙貫穿束傳感器。這樣的束傳感器及其相對(duì)夾輥、傳送帶和介質(zhì)的精確布置進(jìn)一步為傳感器響應(yīng)特征的易變性提供了機(jī)會(huì)。另外，這樣的現(xiàn)有技術(shù)卷曲度測(cè)量方法會(huì)因?yàn)榭諝饬?、機(jī)器振動(dòng)、邊緣翻轉(zhuǎn)(flip)等而易于產(chǎn)生邊緣誤差，因此，這樣的測(cè)量是不準(zhǔn)確的。基于前述內(nèi)容，對(duì)用于精確測(cè)量叼口和尾緣介質(zhì)卷曲度的改善的成角度陣列傳感器系統(tǒng)和方法的需求相信是存在的，此處將更為詳細(xì)地進(jìn)行描述。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開了一種利用成角度陣列傳感器來精確測(cè)量叼口和尾緣介質(zhì)卷曲度的系統(tǒng)和方法。在工藝方向上通過介質(zhì)推進(jìn)器件可將一或更多卷曲介質(zhì)片材(例如，紙張、照片介質(zhì)、印刷介質(zhì)，等等)從叼口和/或尾緣向所述成角度陣列傳感器(例如，接觸式圖像傳感器(CIS)模塊或C⑶線性圖像傳感器)推進(jìn)。在橫交工藝方向(cross-process direction)上具有旋轉(zhuǎn)矢量的所述成角度陣列傳感器可以與退出卷曲器(curler)的介質(zhì)片材相對(duì)成角度地設(shè)置于介質(zhì)推進(jìn)器件的上游或下游，以測(cè)算片材卷曲度的函數(shù)。通過測(cè)量被推進(jìn)的介質(zhì)片材觸及與所述成角度陣列傳感器關(guān)聯(lián)的陣列的點(diǎn)可以獲得所述片材卷曲度的函數(shù)。這樣的卷曲度測(cè)量方法提高了相對(duì)于環(huán)境誘導(dǎo)誤差的精確度和穩(wěn)健性。為了分別確定叼口卷曲度和/或尾緣卷曲度的函數(shù)，所述卷曲介質(zhì)片材從左邊和/或右邊進(jìn)入成角度陣列傳感器并繼續(xù)行進(jìn)穿過介質(zhì)推進(jìn)器件。所述系統(tǒng)約束卷曲介質(zhì)片材的邊緣使得所述陣列傳感器能夠精確測(cè)量介質(zhì)片材卷曲度。介質(zhì)片材和陣列傳感器的觸點(diǎn)可以是片材卷曲度、陣列位置和角度的函數(shù)?？梢栽儐?interrogate)陣列傳感器的每個(gè)像素以探測(cè)片材邊緣的出現(xiàn)(presence)?？蛇x地，為了測(cè)量介質(zhì)片材的雙向卷曲度，可以增加第二陣列傳感器。這樣的系統(tǒng)和方法為了減少噪音并提高精確度而允許介質(zhì)卷曲度的多次測(cè)量。此外，此處所討論的傳送方法和設(shè)備可約束所公開的成角度陣列傳感器附近的介質(zhì)。所述約束或相切使陣列觸點(diǎn)成為更精確的介質(zhì)卷曲度測(cè)量處。


圖1根據(jù)所公開的實(shí)施方式示出了描繪裝備有成角度陣列傳感器的卷曲度測(cè)量系統(tǒng)的示意圖。圖2根據(jù)所公開的實(shí)施方式示出了卷曲度測(cè)量系統(tǒng)的圖解，圖示在不同位置處觸及成角度陣列傳感器的各卷曲介質(zhì)片材。圖3根據(jù)所公開的實(shí)施方式示出了表示介質(zhì)片材卷曲度作為傳感器測(cè)量的函數(shù)的曲線圖。圖4根據(jù)所公開的實(shí)施方式示出了描繪具有一對(duì)成角度陣列傳感器的雙向卷曲度測(cè)量系統(tǒng)的示意圖。圖5根據(jù)所公開的實(shí)施方式示出了操作的高階流程圖，該流程示了利用成角度陣列傳感器精確測(cè)量介質(zhì)卷曲度的方法的邏輯操作步驟。
具體實(shí)施例方式在這些非限制性實(shí)施例中所討論的特殊值和配置可以變化，引用它們僅僅是為了說明至少一種實(shí)施方式，并不意圖限制本發(fā)明的范圍。注意此處所示出的配置中，所示介質(zhì)片材(簡(jiǎn)稱為“介質(zhì)”)的進(jìn)入(從左到右)和退出(從右到左)是等同配置。也就是說， 介質(zhì)可從左邊進(jìn)入、從右邊退出，或者從右邊進(jìn)入、從左邊退出，亦或者從左邊進(jìn)入和退出或從右邊進(jìn)入和退出，這取決于所用渲染設(shè)備的設(shè)計(jì)配置和類型。圖1根據(jù)所公開的實(shí)施方式示出了描繪裝備有成角度陣列傳感器130的卷曲度測(cè)量系統(tǒng)100的示意圖。卷曲度測(cè)量系統(tǒng)100可用于測(cè)量一或更多卷曲介質(zhì)片材150的介質(zhì)卷曲度132-138，以避免卡紙或套準(zhǔn)誤差。卷曲度測(cè)量系統(tǒng)100可在靜電印刷渲染設(shè)備中測(cè)量諸如紙張或透明膠片的標(biāo)記引擎中的介質(zhì)片材150的叼口和/或尾緣位置的背景下使用。注意此處所使用的術(shù)語“渲染設(shè)備”可指諸如打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等的裝置或系統(tǒng)， 和/或前述裝置或系統(tǒng)的組合。系統(tǒng)100通常包括成角度陣列傳感器130以及傳送夾輥110和120。具有或不具有潛在上游設(shè)置的傳送夾輥Iio和120的運(yùn)行將約束紙張使之與傳送夾輥相切。這提高了卷曲度測(cè)量的精確性。然而，應(yīng)當(dāng)明白傳送夾輥110和120僅是片材如何被傳送給成角度傳感器的一個(gè)實(shí)施例?？梢岳斫獾氖瞧渌O(shè)置和安排也是可行的。所述傳送夾輥110和 120可設(shè)置在介質(zhì)路徑160的兩個(gè)相對(duì)面以接收介質(zhì)片材150并將其驅(qū)向成角度陣列傳感器130。術(shù)語“介質(zhì)”一般指紙張且通常是堆疊的，所述傳送夾輥110和120從介質(zhì)堆中拽取最上面的一張并將其傳送給所述渲染設(shè)備。作為參考，介質(zhì)片材150可被描述為具有叼口，所謂叼口，是指最先退出渲染設(shè)備的紙張邊緣。最后離開渲染設(shè)備的紙張邊緣被稱為尾緣。通過傳送夾輥110和120可將卷曲介質(zhì)片材150從叼口和/或尾緣向成角度陣列傳感器130推進(jìn)，以精確測(cè)量介質(zhì)卷曲度132-138。注意，舉例來說，所述成角度陣列傳感器130可以是比如電荷耦合器件或由一系列線性像素組成的接觸式圖像傳感器，這取決于設(shè)計(jì)上的考慮。接觸式圖像線性傳感器(CIS)是用于將平面圖或文檔掃描成電子格式以便更容易地存儲(chǔ)、顯示、編輯或傳送的光電器件。該傳感器將顯示在文檔上的圖像再現(xiàn)在傳感器像素上。所述接觸式圖像傳感器通常作為由光源、透鏡和傳感器組成的模塊來提供。所述模塊被稱為接觸式圖像傳感器(CIQ模塊。CCD線性圖像傳感器用于將光圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。CCD線性圖像傳感器包括一或多個(gè)垂直電荷耦合器件(VCCD)、水平電荷耦合器件 (HCCD)和傳感放大器，用以檢測(cè)為將檢測(cè)到的圖像電荷轉(zhuǎn)移給外部周邊電路而轉(zhuǎn)移的圖像電荷?？梢岳斫獾氖瞧渌愋偷某山嵌汝嚵袀鞲衅骺梢杂脕泶嫠ㄗh的傳感器。圖2根據(jù)所公開的實(shí)施方式示出了卷曲度測(cè)量系統(tǒng)100的圖解，圖示了在不同位置處觸及成角度陣列傳感器130的各卷曲介質(zhì)片材150。注意，在圖1-5中，同一或類似的部分通常由同一參考數(shù)字符號(hào)來表示。在工藝方向上通過與傳送夾輥110和120相關(guān)聯(lián)的介質(zhì)推進(jìn)器件170可將卷曲介質(zhì)片材150從叼口和/或尾緣向成角度陣列傳感器130推進(jìn)。 成角度陣列傳感器130可以與退出傳送夾輥110和120的介質(zhì)片材150相對(duì)成角度(例如， 15° )地設(shè)置于介質(zhì)推進(jìn)器件170的上游或下游。所述成角度陣列傳感器130在橫交工藝方向上擁有旋轉(zhuǎn)矢量。通過測(cè)量被推進(jìn)的介質(zhì)片材150觸及與成角度陣列傳感器130關(guān)聯(lián)的陣列的點(diǎn)(例如觸點(diǎn))可以獲得介質(zhì)片材卷曲度函數(shù)。為了分別確定叼口卷曲度和/或尾緣卷曲度的函數(shù)，卷曲介質(zhì)片材150從左邊和 /或右邊進(jìn)入成角度陣列傳感器130并繼續(xù)行進(jìn)穿過傳送夾輥110和120的介質(zhì)推進(jìn)器件。系統(tǒng)100約束卷曲介質(zhì)片材150的邊緣使得陣列傳感器130能夠精確測(cè)量介質(zhì)片材卷曲度132-138?？梢栽儐栮嚵袀鞲衅?30的每個(gè)像素以探測(cè)片材邊緣的出現(xiàn)。約束介質(zhì)片材150使其在χ < 0的區(qū)域中保持適度的平坦。即對(duì)于具有χ > 0坐標(biāo)的任何部分片材， 可以允許介質(zhì)片材150的叼口自由呈現(xiàn)其形狀。圖2描繪了在χ > 0的區(qū)域，呈現(xiàn)自然形狀的各種卷曲半徑的介質(zhì)片材150。圖3根據(jù)所公開的實(shí)施方式示出了將介質(zhì)片材卷曲度132-138表示作為傳感器測(cè)量值的函數(shù)的曲線圖300。介質(zhì)片材150和成角度陣列傳感器130的觸點(diǎn)可以是介質(zhì)片材卷曲度132-138、陣列位置和陣列角度的函數(shù)。在圖300中，χ軸代表與陣列傳感器130接觸的點(diǎn)的χ坐標(biāo)的度量，y軸代表介質(zhì)片材150的介質(zhì)卷曲度132-138的度量。傳感器130 可從左到右被詢問，并且“片材出現(xiàn)”的第一次出現(xiàn)處表示χ坐標(biāo)。通過片材卷曲半徑r和用直線表示的傳感器面形狀(geometry)可以計(jì)算片材卷曲度，如下
Y = Ddy 土從各2丄-D2( ι )
dl
y= -Ddx ± \d\jrd\ -D1(2)
dr
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量介質(zhì)片材卷曲度的方法，所述方法包括在工藝方向上通過介質(zhì)推進(jìn)器件將至少一個(gè)卷曲介質(zhì)片材從邊緣向成角度陣列傳感器推進(jìn)，其中所述成角度陣列傳感器在橫交工藝方向上擁有旋轉(zhuǎn)矢量；和為了獲得片材卷曲度的函數(shù)，測(cè)量所述至少一個(gè)卷曲介質(zhì)片材觸及與所述成角度陣列傳感器關(guān)聯(lián)的陣列的點(diǎn)，從而提高相對(duì)于環(huán)境誘導(dǎo)誤差的精確度和穩(wěn)健性。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述介質(zhì)推進(jìn)器件的上游或下游并與退出卷曲器的所述介質(zhì)片材成角度處設(shè)置所述成角度陣列傳感器，以測(cè)算所述片材卷曲度的函數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括為了通過所述成角度陣列傳感器精確測(cè)量所述介質(zhì)片材卷曲度而約束所述卷曲介質(zhì)片材的邊緣。
4.一種用于測(cè)量介質(zhì)片材卷曲度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括成角度陣列傳感器，其在橫交工藝方向上具有旋轉(zhuǎn)矢量；介質(zhì)推進(jìn)器件，其用于在工藝方向上將至少一個(gè)卷曲介質(zhì)片材從邊緣向所述成角度陣列傳感器推進(jìn)；和測(cè)量器件，其用于為了獲得片材卷曲度的函數(shù)而測(cè)量所述至少一個(gè)卷曲介質(zhì)片材觸及與所述成角度陣列傳感器關(guān)聯(lián)的陣列的點(diǎn)，從而提高相對(duì)于環(huán)境誘導(dǎo)誤差的精確度和穩(wěn)健性。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述成角度陣列傳感器定位于所述介質(zhì)推進(jìn)器件的上游或下游并相對(duì)于退出卷曲器的所述介質(zhì)片材成角度，以測(cè)算所述片材卷曲度的函數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中與所述陣列傳感器關(guān)聯(lián)的所述陣列上的每個(gè)像素均被詢問以探測(cè)所述片材邊緣的出現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括幫助測(cè)量雙向介質(zhì)卷曲度的第二成角度陣列傳感器。
8.一種用于測(cè)量介質(zhì)片材卷曲度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括成角度陣列傳感器，其在橫交工藝方向上具有旋轉(zhuǎn)矢量；介質(zhì)推進(jìn)器件，其用于在工藝方向上將至少一個(gè)卷曲介質(zhì)片材從邊緣向所述成角度陣列傳感器推進(jìn)，其中所述成角度陣列傳感器位于所述介質(zhì)推進(jìn)器件的上游或下游并相對(duì)于退出卷曲器的所述介質(zhì)片材成角度以測(cè)算所述片材卷曲度的函數(shù)；和測(cè)量器件，其用于為了獲得片材卷曲度的函數(shù)而測(cè)量所述至少一個(gè)卷曲介質(zhì)片材觸及與所述成角度陣列傳感器關(guān)聯(lián)的陣列的點(diǎn)，從而提高相對(duì)于環(huán)境誘導(dǎo)誤差的精確度和穩(wěn)健性。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中為了通過所述成角度陣列傳感器來精確測(cè)量所述介質(zhì)片材卷曲度，所述卷曲介質(zhì)片材的邊緣是可約束的；當(dāng)所述至少一個(gè)卷曲介質(zhì)片材從叼口進(jìn)入所述成角度陣列傳感器時(shí)，所述片材卷曲度是可測(cè)量的；和當(dāng)所述至少一個(gè)卷曲介質(zhì)片材從尾緣進(jìn)入所述成角度陣列傳感器時(shí)，所述片材卷曲度是可測(cè)量的。
全文摘要
一種利用成角度陣列傳感器來精確測(cè)量叼口和尾緣介質(zhì)卷曲度的方法和系統(tǒng)。在工藝方向上通過與卷曲器相關(guān)聯(lián)的一組輥/夾輥可將一或更多卷曲介質(zhì)片材從叼口和/或尾緣向成角度陣列傳感器推進(jìn)。在橫交工藝方向上具有旋轉(zhuǎn)矢量的所述成角度陣列傳感器可以設(shè)置于介質(zhì)推進(jìn)器件的上游或下游并相對(duì)于退出卷曲器的介質(zhì)片材成角度，以測(cè)算片材卷曲度的函數(shù)。通過測(cè)量被推進(jìn)的介質(zhì)片材觸及與成角度陣列傳感器關(guān)聯(lián)的陣列的點(diǎn)可以獲得所述片材卷曲度的函數(shù)。這樣的卷曲度測(cè)量方法提高了相對(duì)于環(huán)境誘導(dǎo)誤差的精確度和穩(wěn)健性。
文檔編號(hào)G01N21/89GK102538718SQ20111040514
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者約安納斯·N·M·德容 申請(qǐng)人:施樂公司