CN100397863C - 成象设备及检测装置 - Google Patents

Abstract

一种成象设备，该设备达到了可使用性和成本性能的改进，并能够在各种类型的记录材料上实现在优化的定影处理条件下的定影处理，从而获得良好的定影图象。该成象设备包括用于送进页片的送进装置，以及用于在由所述送进装置送进的页片上成象的成象装置，该成象设备的特征在于包括：读取装置，用于读取包含由所述送进装置送进的页片的边缘部分的阴影在内的区域的画面；检测装置，用于根据包含在由所述读取装置读取的画面中的阴影的尺寸检测页片厚度；以及控制装置，用于根据检测的结果控制所述成象装置的成象条件。

Description

成象设备及检测装置

技术领域

本发明涉及诸如复印机或激光打印机等成象设备，并进而涉及用于检测页片类型和厚度的检测装置。

背景技术

诸如复印机或激光打印机等成象设备装有用于在其上承载潜象的潜象承载部件，用于向潜象承载部件传送显影剂从而使得潜象成为可见的显影剂图象的显影装置，用于向在预定方向传送的记录材料转印已由显影装置显影的显影剂图象的转印装置，以及用于在预定的定影处理条件下对其上有由转印装置转印的显影剂图象的记录材料加热加压的定影装置，从而使显影剂图象在记录材料上定影。

例如，在这种成象设备中作为记录材料的记录页片的尺寸或类型(以下称为页片类型)是由用户在装设在该成象设备主体中的操作板上设置的，并进行控制以便按照该设置设定定影处理条件(例如，通过定影装置的记录页片的定影温度或传送速度)。

而且，当记录页片是OHT页片时，由装设在成象设备内部透射传感器自动检测该记录页片是否为OHT页片，如果光透射过记录页片，则判断其为OHT页片，而如果光不透射过记录页片，则判断其为普通纸，于是进行控制以便按照判断的结果设置记录页片的定影温度或传送速度。

然而，上述传统的成象设备存在以下问题。

(1)必须由用户在成象设备或PC中实现页片类型的设置，故成象设备的可操作性是不良的。特别是，用户的负担大而设备的可用性不好。

(2)近年来，所处理的页片类型的数量变得很大，而预先准备的设置模式不能函盖所有的页片类型。结果是，不能很好地确定定影处理条件的设置，而定影特性变得不良。特别是，在其纸面纤维粗糙的糙纸的情形下，除非记录页片上的调色剂充分熔粘，否则定影不良。

(3)例如，使记录页片重叠较长时间或者放置在空气中较长时间，则记录页片的表面纸纤维的粗糙程度或状态可能改变。这种情形下，即使通过设定模式设置页片类型，并设置定影处理条件，也不能总是与实际使用的记录页片的条件符合，因而定影变得不良。

(4)当记录页片的表面纸纤维已经以设置得高的定影温度压缩，而在这种类型的记录页片上实现定影处理时，则出现调色剂熔粘程度多于所需的情形，并且光泽变得高于所需，从而图象质量变得较低，此外，定影装置的电能消耗多于所需，而这是不经济的。

(5)自动检测OHT页片的透光传感器不能判断其它页片类型，而成为对OHT专用的传感器，从而设备系统总成本的经济性不良。

(6)对诸如厚纸这种记录页片类型有各种检测方法，但是例如使用反射传感器的方法，以及机械检测纸厚的方法，在这两种方法中，都必须各专用一种检测纸厚的传感器，这样成象设备的系统总成本的经济性变得不良。

发明内容

于是，本发明的一个目的是要提供一种成象设备，该设备能够达到可使用性及经济性的改进，并能够对各种类型记录材料实现优化定影处理条件下的定影处理，从而获得良好的定影图象。

本发明的另一目的是要提供一种成象设备，该设备包括：

用于送进页片的送进装置；

用于在由送进装置送进的页片上成象的成象装置；

用于读取由送进装置送进的页片表面画面的记录装置；

用于根据由读取装置所读取的画面，鉴别是否需要再读取的鉴别装置；

根据已经由鉴别装置鉴别需要再读取的事实，用于改变读取装置的读取条件并引起页片边缘部分的画面被再读取的装置；

用于基于由读取装置所读取的画面，检测页片类型的检测装置；以及

用于根据由检测装置检测的结果，控制成象装置成象条件的控制装置。

本发明的另一目的是要提供一种检测装置，该装置包括：

用于读取送进的页片表面画面的读取装置；

用于根据由读取装置所读取的画面而鉴别是否需要再读取的鉴别装置；

根据已经由鉴别装置鉴别需要再读取的事实，用于改变读取装置的读取条件并引起页片边缘部分的画面被再读取的装置；以及

用于基于由读取装置所读取的画面，检测页片类型的检测装置。

本发明的另一目的是要提供一种成象设备，该设备包括：

用于送进页片的送进装置；

用于在由送进装置送进的页片上成象的成象装置；

用于读取由送进装置送进的页片的边缘部分画面的读取装置；

用于根据由读取装置读取的画面而检测页片厚度的检测装置；

用于根据检测结果控制成象装置的成象条件的控制装置；

本发明的另一目的是要提供一种检测装置，该装置包括：

用于读取送进的页片边缘部分画面的读取装置；以及

用于根据由读取装置读取的画面而检测页片厚度的检测装置。

根据本发明的一方面，一种成象设备，包括用于送进页片的送进装置，以及用于在由所述送进装置送进的页片上成象的成象装置，所述成象装置包括：用于把调色剂图象转印到页片的转印装置；以及用于在页片上对由所述转印装置转印的调色剂图象进行定影的定影装置，该成象设备的特征在于包括：

包括用于对页片进行光照的光照装置、以及用于接收来自所述光照装置而从页片反射回的光的光接收装置的读取装置，其中，所述读取装置读取包含由所述送进装置送进的页片的边缘部分的阴影在内的区域的画面；

检测装置，用于根据包含在由所述读取装置读取的画面中的阴影的尺寸来检测页片厚度；以及

控制装置，用于根据检测的结果来控制所述成象装置的成象条件

根据本发明的另一方面，一种检测装置，包括：

包括用于对页片进行光照的光照装置、以及用于接收来自所述光照装置而从页片反射回的光的光接收装置的读取装置，其中，所述读取装置读取包含送进的页片的边缘部分的阴影在内的区域的画面；以及

检测装置，用于根据包含在由所述读取装置读取的画面中的阴影的尺寸来检测页片厚度。

附图说明

从以下的详细说明及附图，本发明的其它目的，结构及效果将显而易见。

图1是一典型的剖视图，简略示出根据本发明第一实施例的成象设备结构。

图2简略示出图1的成象设备中所装设的读取装置结构。

图3A、3B、3C、3D、3E及3F表示由读取装置所读取的记录材料表面与已经数字化处理的来自读取装置的输出的例子之间的关系。

图4是表示本发明第一实施例中的控制的流程图。

图5是表示本发明第二实施例中的控制的流程图。

图6A、6B、6C、6D及6E表示，当本发明的第三实施例中记录材料在其传送方向的前边缘部分已经由读取装置读取时，由读取装置读取的结果的变化。

具体实施方式

以下参照附图本说明本发明的诸实施例。

(第一实施例)

首先说明本发明的第一实施例。

图1是一典型的剖视图，简略示出成象设备101结构的，这是适合表示根据本实施例的成象设备的一个例子。

如图1中所示，该成象设备101有页片盒102，送进辊103，转印带驱动辊104，转印带105，作为潜象承载部件的感光鼓106、107、108、109，作为转印装置的转印辊110、111、112、113，卡盒114、115、116、117，光学单元118、119、120、121，作为定影装置的定影单元122，等等。

在成象设备101中，使用电子照相处理向作为记录材料的记录页片施加并转印黄色、品红色、青色及黑色调色剂图象，并由定影单元122的定影辊(未示出)以预定温度对记录页片加热并加压，从而使调色剂图象在记录页片上定影。

各颜色的光学单元118到121的作用是要通过激光束对各感光鼓106到109的表面曝光并扫描，从而在其上形成潜象，对成象操作序列彼此同步地进行扫描式控制，以便图象能够从其预定的位置转印到被传送的记录页片上。使用作为各颜色的显影剂的调色剂，感光鼓106到109表面上形成的潜象由装设在卡盒114到117中的显影装置(未示出)可视化为调色剂图象。

而且，成象设备101有一个用于送进并传送记录页片的送进电动机(未示出)，用于驱动转印带驱动辊104的转印带驱动电动机(未示出)，用于驱动各颜色感光鼓106到109和转印辊110到113的感光鼓驱动电动机(未示出)，以及用于驱动定影辊的定影辊驱动电动机(未示出)。

进而，成象设备101装有一个画面读取传感器123，装设该传感器是为了向由送进辊103送进并从页片盒102传送的记录页片的表面施加光，使其反射光聚光并成象，并检测记录页片特定区域的画面。

现在将参照图2说明画面读取传感器123的结构。

图2所示的画面读取传感器123具有作为光照装置的LED 33，作为读取装置的CMOS传感器34，作为成象透镜的透镜35和36等等。

来自作为光源的LED 33的光通过透镜35，施加到记录页片传送导轨31的表面或记录页片传送导轨31上的记录页片32的表面。

来自记录页片32的反射光通过透镜36聚光，并在作为光接收装置的CMOS传感器34上成象。从而，记录页片传送导轨31或记录页片32表面的画面被读取。

本实施例中，如图2所示，LED 33的配置使得LED光可以预定的角度被倾斜地加到记录页片32的表面。

图3A到3F表示由画面读取传感器123的CMOS传感器34读取的记录材料表面与一个例子之间的关系，该例子中来自CMOS 34的输出已经被数字化处理成8×8象素。

数字化处理是通过作为转换器的A/D转换器(未示出)把来自CMOS传感器34的模拟输出转换为8-位象素数据而实现的。

图3A示出其表面纤维相对粗糙的所谓粗纸记录页片A的表面的放大画面40，图3B示出通常使用的所谓普通纸的记录页片B的放大画面41，图3C示出其纸纤维充分压缩的光纸记录页片C表面的放大画面42。

由CMOS传感器34读取的这些画面40到42被数字化处理，并分别成为图3D、3E及3F中所示的画面43、44及45。

这样，与记录页片的类型相关，表面的画面是彼此不同的。这主要是由于纸张表面的纤维状态不同而发生的现象。

如上所述，由CMOS传感器34所读取并经数字化处理的记录页片表面的画面，通过记录页片纸纤维表面状态，成为可被鉴别的。

现在参照图4，说明由装设在成象设备101中作为定影处理条件控制器的控制处理器所进行的控制流程。

首先，点亮LED 33(S50)，并且CMOS传感器34读取记录页片的画面(S51)。画面的读取在记录页片上多个位置进行多次。

然后熄灭(lighted out)LED 33(S52)，此后分别调节装设在定影条件控制装置中的增益调节器和滤波计算器(未示出)的增益计算与滤波计算常数(S53)。增益计算和滤波计算是由控制处理器可编程处理的。

例如，增益计算是通过调节从CMOS传感器34的模拟输出的增益而实现的。就是说，当不能很好读取记录页片的画面，即不能推断出画面的变化时，当从记录页片表面反射的反射光的量太大或相反太小时，则调节增益。

而且，当来自CMOS传感器34的模拟输出被A/D转换为8位与256级数字化数据时，例如通过计算1/32、1/16、1/4等实现滤波计算。就是说，去除从CMOS传感器34的输出的噪声成分。

然后，确定是否能够获得为实现后来的画面比较计算所足够的画面信息(S54)，如果确定能够获得足够的画面信息，则进行稍后将说明的画面比较计算(S55)，并基于画面比较信息的结果确定页片类型(S56)，并按照该页片类型设置定影温度(S57)。

例如，在如图3A所示其表面纸纤维粗糙的记录页片A的页片情形下，定影温度设定为高水平，而在如图3C所示其表面纸纤维光滑的记录页片C的页片情形下，定影温度设定为低水平，并实现定影单元122的温度控制。

这里将说明上述画面比较计算的方法。

在画面比较计算中，从通过在记录页片表面上多个位置读取画面所获得的结果，推导出象素最大密度Dmax，以及象素最小密度Dmin。这是对每一读取的画面进行的，并进行求平均处理。

就是说，当如同记录页片A那样表面纸纤维粗糙时，生成很多纤维阴影。其结果是，明亮部分和黑暗部分之间的差别很明显，因而Dmax-Dmin变大。

另一方面，在如同记录页片C的表面上，纤维的阴影很少而Dmax-Dmin变小。

通过这样的比较，确定了记录页片的类型。

因为对来自CMOS传感器34的画面采样处理和增益与滤波计算处理需要实时进行，所以希望使用数字信号处理器作为控制处理器。

如上所述，根据本实施例，通过画面检测记录页片的表面纸纤维的状态，并从其结果推导出定影单元122的温度控制条件，而如果记录页片的表面纸纤维粗糙，则定影温度定得高，如果记录页片的表面纸纤维为压缩状态，则定影温度定得低，从而总能够对记录页片表面的状态(粗糙程度)的定影温度设置成优化的条件。

(第二实施例)

现在说明本发明的第二实施例。对与第一实施例类似的部件标以相同的标号，并无需进行说明。

图5是表示本实施例中的控制的流程图。

如图5所示，在本实施例中，所作的设计使得是根据类型判断(S66)的结果设置记录页片的传送速度(S67)。页片类型判断(S66)的控制与第一实施例中相同。

当记录页片的传送速度比较低时，记录页片通过定影单元122的持续时间变长，因而记录页片上的调色剂能够充分熔粘。另一方面，当记录页片通过定影单元122的持续时间短时，记录页片上的调色剂不能够充分熔粘。

于是，例如，在粗糙纸张的情形下，把记录页片的传送速度定得低，以便调色剂充分熔粘并提高定影特性。

本实施例中，记录页片的传送速度控制是通过控制上述的送进电动机、传送电动机、感光鼓驱动电动机、转印带驱动电动机以及定影电动机的旋转速度而实现的。

这样，本实施例在向定影装置供电不能变化控制的系统中是有效的。

(第三实施例)

现在说明本发明的第三实施例。对与第一实施例类似的部件标以相同的标号，并无需进行说明。

图6A到6E表示本实施例。

本实施例的特征在于，除了在第一实施例和第二实施例中的控制之外，还检测记录页片的厚度，而记录页片定影温度的控制或传送速度的控制是基于该检测结果而实现的。本实施例中，图6A中所示的画面读取传感器70的结构与第一实施例中的画面读取传感器123类似，但是LED向记录材料的发射方向以及CMOS传感器的检测方向与第一实施例中相反。

图6B、6C、6D及6E按它们的时间顺序示出，由画面读取传感器70的CMOS传感器读取并经数字化处理的采样画面72，、73、74和75。

例如，当记录页片的前缘通过画面读取传感器70时，在记录页片的前缘还没有通过画面读取传感器70的状态下的采样画面是样本-1的画面72，而后来的采样画面是样本-2的画面73，且样本-2的画面73表示记录页片的前缘来到画面读取传感器70的状态。

这种情形下，记录页片的阴影区随记录页片的厚度而不同。

在图6D所示的例子中，对应于两个象素的量77是与记录页片厚度成比例的阴影区。

记录页片正在被传送，因而画面按顺序被采样，画面移动到样本-3的画面74及样本-4的画面75。

就是说，如果所传送的记录页片前缘的画面被周期地读取，则与记录页片厚度成比例生成的记录页片的阴影区是有变化的。如果找出相对于记录页片传送方向阴影的长度(象素的数目)，则就能够检测出记录页片的厚度。

例如，如果参照数值预先存储在诸如EEPROM存储器中，则可检测出与该参照数值相比较的记录页片的相对厚度。

这样，对于厚度不同的记录页片定影温度条件是变化的，就是说，控制是这样实现的，即对相对大厚度的记录页片则增加定影温度，因为这种记录页片热容量大，而另一方面，对厚度相对小即热容量小的记录页片，以降低的定影温度定影。另外，控制可以根据记录页片厚度而改变的记录页片传送速度来实现。

如上所述，根据本发明的第一实施例或第二实施例，能够根据记录页片的表面状态或记录页片的厚度来实现适当的定影控制，并能够达到定影特性及图象质量的改进，以及降低电耗。

而且，对记录页片表面画面的读取使用与记录页片不接触的光学系统进行可编程控制，因而可实现控制的灵活性，这导致能够实现设备的小型化，高精度的控制及高可靠控制。

虽然已经对本发明就其某些优选实施例进行了说明，但是显然，本发明不限于这些实施例，在如所附权利要求定义的本发明的范围内，各种变形和应用都是可能的。

Claims (6)

1.一种成象设备，包括用于送进页片的送进装置，以及用于在由所述送进装置送进的页片上成象的成象装置，所述成象装置包括：用于把调色剂图象转印到页片的转印装置；以及用于在页片上对由所述转印装置转印的调色剂图象进行定影的定影装置，该成象设备的特征在于包括：

包括用于对页片进行光照的光照装置、以及用于接收来自所述光照装置而从页片反射回的光的光接收装置的读取装置，其中，所述读取装置读取包含由所述送进装置送进的页片的边缘部分的阴影在内的区域的画面；

检测装置，用于根据包含在由所述读取装置读取的画面中的阴影的尺寸来检测页片厚度；以及

控制装置，用于根据检测的结果来控制所述成象装置的成象条件。

2.根据权利要求1的成象设备，其中，所述光接收装置包括CMOS传感器。

3.根据权利要求1或2的成象设备，其中，所述控制装置控制所述定影装置的定影温度。

4.根据权利要求1或2的成象设备，其中，所述控制装置控制所述定影装置的定影速度。

5.一种检测装置，包括：

包括用于对页片进行光照的光照装置、以及用于接收来自所述光照装置而从页片反射回的光的光接收装置的读取装置，其中，所述读取装置读取包含送进的页片的边缘部分的阴影在内的区域的画面；以及

检测装置，用于根据包含在由所述读取装置读取的画面中的阴影的尺寸来检测页片厚度。

6.根据权利要求5的检测装置，其中，所述光接收装置包括CMOS传感器。

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