CN1727201B - 成像装置 - Google Patents

Abstract

一种成像装置。该薄片材料识别装置包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送的薄片材料的表面，从而对应于薄片材料表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的类型；以及校正部分，适合于当上述传感器已检测了具有预定表面粗糙度的校正薄片材料时，基于上述传感器的检测输出，来校正上述传感器的检测特性的波动。在长期使用薄片材料识别装置期间，该装置可防止错误检测，而不要求用户进行任何纸类型选择设置操作，即使薄片具有各种表面粗糙度，仍可有效率地实现良好的热处理、定影和成像。

Description

成像装置 

技术领域

本发明涉及一种用于识别待测量对象的表面摩擦阻力的差别、以及识别引起该差别的表面粗糙度的差别和表面材料的差别的薄片材料识别装置，以及配备有该装置的加热装置和成像装置，例如，电子照相系统中的打印机、影印机(photocopier)、喷墨打印机、热打印头(thermal head)打印机、击针式(dotimpact)打印机、传真机、以及包括这些装置的复合装置等。 

背景技术

传统上，任意类型的成像装置通常是在例如普通纸的明信片、厚纸板(cardboard)、信纸和OHP用的塑料类薄膜平板等薄片状记录材料上形成图像的装置，均采用电子照相系统的打印机、影印机和传真机作为该装置的代表性例子，使用调色剂作为显影剂由静电成像装置在记录材料上形成调色剂图像，然后，利用定影装置对该记录材料加热加压，使调色剂图像熔化并定影，从而形成图像。 

此外，均采用喷墨系统的其它装置例如打印机、影印机、传真机等使用墨水用作显影剂，以实现利用成像装置在记录材料上形成图像，该成像装置利用机械的或热反应使配置了多个具有微型口的喷嘴(nozzle)的记录头迅速排出墨水。 

此外，采用热转印系统的其它装置例如打印机、影印机、传真机等使用墨带(ink ribbon)作为显影剂，利用热打印头从成像装置的墨带上热转印油墨，以在记录材料上形成图像。 

顺便提一句，近年来，这些装置得到了改善，而且利用各种装置实现了用于增强改善图像质量和提高处理速度的装置， 与此同时，想出了节省成本的措施以进行降价，从而使该装置普及。 

然而，在这些成像装置中可以使用多种记录材料，包括普通纸、为用作封皮而进行了特殊表面处理的高质量纸、以及由树脂构成的OHP薄片等，而且，随着该装置的普及，全部这些记录材料均在全世界范围内使用，因而产生了对于在各个地方使用的任意记录材料，均能形成良好图像的要求，特别是，显著影响成像条件的记录材料的表面粗糙度是一个非常重要的因素。 

例如，在采用电子照相系统的装置中，当所使用的记录材料的表面是光滑的(下面称为光滑薄片)，以及当其是粗糙的(下面称为粗糙薄片)时，则在定影部分，从热源到薄片表面传递热量的加热效率根据由于表面特性的不同所引起的热阻的不同而不同，而且在适合光滑薄片的定影温度下定影粗糙薄片会导致不充分定影，因此，对粗糙薄片需要在更高的温度下进行定影。因此，对于现有的装置，将能对粗糙薄片进行定影的温度用作定影温度，而总是持续在过高的温度下对光滑薄片进行定影，对于更粗糙的薄片，需要更高的定影温度，因此，在使用这种薄片时，提供选择模式，以使用户改变定影温度的设置。 

作为具体的例子，图6示出了采用电子照相系统的打印机的基本结构。 

即，图6是传统打印机的主要部分的剖视图，在该打印机中，利用充电辊1使感光鼓2的表面均匀充电为预定极性，之后，只有由曝光装置3例如激光器等曝光过的区域失去电荷，从而在感光鼓2上形成潜像。此后，利用显影装置4的调色剂5显影该潜像，以显像为调色剂图像。即，显影装置4的调色剂5在显影刮板(blade)4a与显影套筒(sleeve)4b之间被摩擦 充电为与感光鼓2的充电表面相同的极性，而且以重叠方式对感光鼓2和显影套筒4b互相面对的显影间隙部分施加DC和AC偏压，以使调色剂5处于漂浮和振动状态，同时在电场的作用下选择性地附着到感光鼓2的潜像形成部分，此后，随着感光鼓2的旋转，该调色剂5被输送到由转印辊6和感光鼓2形成的转印辊隙(nip)部分。 

另一方面，对于记录有图像的记录材料7例如纸等，通过下面任意路径，即利用一对进纸辊7c(辊的底部可以是垫)进行薄片进给，使顶端部分从记录材料容纳盒7a到达一对垂直输送辊7d，之后，由该对垂直输送辊7d输送到预转印(pre-transfer)辊7d’，或者由进纸辊对7c从手动供纸托盘7b输送到预转印输送辊7d’，然后，由这些预转印辊7d’沿转印顶部导向板9与转印底部导向板9’之间的间隙以预定进入角输送到转印辊隙部分。在将记录材料7从这些预转印输送辊7d’输送到转印辊隙部分期间，因为在记录材料7被输送到该区域之前，记录材料7通过在其接触的各种部件上滑动而在表面上被充电，因此，设置中和(neutralization)刷子8，用于去除这种会在执行静电记录时导致图像模糊的不必要的充电，其在输送期间接触记录材料7的背面，并且接地。 

在转印部分，为了将感光鼓2上的调色剂5静电吸引并移动到记录材料7侧，对记录材料7的背面上的转印辊6施加与调色剂5具有相反极性的高电压，调色剂5被静电吸引到记录材料7的背面，使调色剂图像被转印到记录材料7上，并且记录材料7的背面被充电为与调色剂5相反的极性，用于继续保持转印调色剂5的转印电荷被提供给记录材料7的背面。 

最后，转印有调色剂图像的记录材料7输送到包括与加热旋转体13形成辊隙部分的压力辊14的定影装置12，利用设置 在该加热旋转体13侧的加热器对辊隙部分进行加热和加压，以保持预先设置的定影温度，然后，调色剂图像被定影。 

在此，由于在转印了调色剂图像后，具有不同极性的外来附着物(extraneous attachment)例如调色剂等残留在感光鼓2的表面上，因而在清洁装置10中利用反向接触感光鼓2的表面、以移除外来附着物的清洁刮板10a清洁通过转印辊隙部分后的感光鼓2的表面，准备好形成下一次图像。 

在此，由于充电辊、感光鼓、显影装置、以及清洁装置的上述各结构部件的更换周期短，因而已主要广泛使用具有将这些部件集成在盒11中、以便能以盒11为单位来进行更换的盒更换系统的装置。 

在上述步骤中，作为图像定影系统，具有良好加热效率和安全性的接触加热型定影装置是众所周知的，传统上，已在使用热辊定影装置，配置为加压并接触热定影辊和压力辊，该热定影辊具有形成在金属圆柱体的金属芯上的脱模(mold-releasing)层，在该金属圆柱体内具有卤素加热器，该压力辊配置为在金属芯上形成由耐热橡胶构成的弹性层、并在其表面形成加压侧脱模层。近年来，作为加热效率更高的系统，采用薄膜加热型定影装置，该装置使用具有低热容的耐热树脂薄膜的定影薄膜来替代上述热定影辊，将其处理为形成圆柱体，并形成脱模层，以便从该薄膜的定影辊隙部分的内部接触陶瓷加热器来进行加热。 

从近来所鼓励的节能的观点出发，与使用金属圆柱体包覆传统的卤素加热器来用作定影辊的热辊系统相比，这种薄膜加热型定影装置的传热效率更高，且作为装置的快速启动系统而受到关注，而且被用于更快的机器，但特别是在该系统中，由于认为加热速度重要，所以要求定影部分的加热表面的热容小， 因此，难以在加热表面上形成弹性层，因此使用硬加热表面(hard heating surface)。因此，这种定影系统容易因为记录材料表面上的不平的不同而导致加热效率不同。 

在使用这种定影装置的各种成像装置中，随着上述处理速度的高速化趋势，纸类型的不同产生了定影性能显著不同的问题，因此，需要用户自己根据所使用的纸类型事先对打印机输入正确的定影模式。 

然而，象这样强迫用户根据每次使用的纸类型来选择模式以切换定影条件，增加了用户的工作负担，而且当错误地选择了模式时，该打印的定影性能不足够高，或者反之，过热将浪费电力，由于热污损(offset)而导致图像缺陷，或者有可能导致定影装置的调色剂污染。 

此外，近年来，在多个用户共享网络打印机的使用环境下，一个用户使用特定的纸，并切换到与其对应的模式设置，此后，他可能将该特定的纸遗忘在装置内，因此，当不知道这种情况的另一个用户使用打印机时，模式不对应，不能实现正确的定影，这很可能最终导致产生上述问题。 

此外，关于用来设置可用定影模式的数量，严格地说，实际纸的光滑度存在各种等级，因此，不可能对其分别提供最佳条件，因此，通过将具有一定光滑度范围的纸集中固定到同一模式中，限制了设置模式的数量，因此，对于特定的纸，存在使用的电力超过了定影所需的电力的情况，并且存在根据纸与设置之间的组合而定影不足的情况。 

另一方面，在采用上述喷墨系统的装置中，当使用光滑薄片作为记录材料和使用粗糙薄片时，需要的墨量是不同的。当利用适合光滑薄片的墨量对粗糙薄片成像时，墨在薄片的厚度方向渗透，导致浓度不足，因此，需要对粗糙薄片喷出更多的 墨。在现有的装置中，这要求用户操作打印机，以利用这些不同的表面属性事先识别薄片的纸类型。 

此外，在采用热转印系统的这种装置中，当使用光滑薄片作为记录材料和使用粗糙薄片时，需要的电量不同，当利用适合光滑薄片的电量对粗糙薄片进行热转印时，由于热阻高而降低了墨的转印属性，导致浓度不足。 

如上所述，为了防止因为记录材料的表面粗糙度而引起图像的图像质量降低，任何现有装置均将过度消耗温度、墨和电力，否则将导致图像质量降低。为了防止这些问题，需要对应于记录材料的表面粗糙度而切换这些条件，但是在目前的环境下，仅考虑了强迫用户进行操作以切换设置的方法、或在一部分装置中使用要求复杂配置或信号处理的光学传感器，只能显著增加成本。 

因此，迄今为止，提出了几种通过检测记录材料的表面粗糙度并根据其检测结果来改变成像条件，以进行成像的装置，在这些装置中，已经提出了较为廉价、迅速地检测记录材料的表面粗糙度的检测原理。这些建议公开了检测物理现象的方法，所述物理现象例如是由于当接触记录材料的表面的接触装置在记录材料的表面上滑动时而产生的振动、滑动声(slidingsound)等；和检测作为表面粗糙度之差的检测量之差的方法。作为具体的结构，提出了提供具有压电元件的接触装置、以检测被变换为电信号的振动的结构。 

然而，在上述建议中，没有详细公开对实际接触记录材料表面的部件(下面称为探针)所要求的具体配置条件，而仅给出了这样的结构，即，一个简单的直线探针，其一个端部固定在输送方向的上游侧，其位于下游侧的顶端接触而不偏斜于输送方向，因此，使用这些结构实际上难以实现高精度的检测。

因此，为了显著改善使用压电元件的检测系统的薄片材料识别性能，使其通用，本发明人重新对传感器探针的形状和安装结构进行了研究；发现通过将探针的顶端部分构造为使顶端接触部分能在输送平面上沿输送方向前后振动，并通过设置角度，使顶端接触部分以不同于输送方向的方向伸入要测量的表面，可以获得非常高的识别性能；作为实现这类结构且不干扰薄片输送的最价廉的结构，发明了一种S形表面检测传感器15，其包括由矩形金属板经两次弯曲而从侧面看呈S形的探针，如图7A和7B所示，该探针可旋转地固定在旋转轴上；将该传感器安装在作为最佳位置的图6所示的转印顶部导向部件9上，以便在以下两个薄片输送路径的汇合部分，在薄片输送方向下游侧从薄片表面进行检测，即，一个路径是从纸盒开始，而另一个路径是从手动供纸托盘开始，使得对任何进纸情况均能进行检测，以读取测量结果；因此，确认可以获得非常高的识别性能，而不干扰薄片输送。 

如进一步详细说明的图7A所示，该传感器具有S形探针15a，该探针15a具有形成在平坦部分上的压电元件部分15b，该平坦部分15b使用固定螺钉15d在其非输送侧端部固定在探针支架15c上，该探针支架15c可旋转地固定在探针旋转轴15e上，该探针旋转轴15e的轴向方向与输送方向垂直、且平行于传输平面，以该探针旋转轴15e为中心，使用未示出的加压装置使探针顶端部分以约10～31g的接触压力压接输送平面。而且，通过轴承(shaft receiver)15f，该探针旋转轴15e固定在传感器支板15g(＝转印顶部导向部件)；作为输送平面，输送平面板15h(＝转印底部导向部件)设置在薄片输送路径上。图7B以这些构件的俯视图示出了各部件的配置关系，在传感器支板15g的中心设置方形开口，以使S形表面检测传感器15 的顶端部分接触输送平面，从压电元件部分15b的表面和S形探针15a的金属板的表面开始，用于拾取检测信号的焊接信号导线在传感器支板15g的表面上沿纵向延伸到电器部分。 

图8A示出了当使用上述结构的S形表面检测传感器，且在电子照相系统的实际打印机中使用的主要薄片被连续进纸时，传感器的测量输出信号波形的结果，其中水平轴表示纸类型，垂直轴表示信号电压。在该测量中，按照被进纸的薄片的顺序，依次排列和进给粗糙薄片和光滑薄片，在测量结果中，粗糙薄片的测量信号电平被划分为高电平，而光滑薄片的测量信号电平被划分为低电平。 

然而，该结果本身仅以微小脉冲信号的集合波形(collectedwave form)给出了从各薄片获得的信号，因此，需要进行以良好定时迅速拾取该信号的处理。尽管最初假定光滑薄片会产生低信号，但在光滑薄片的信号波形中，存在由于一部分薄片的局部上的不可预测的原因而产生高脉冲信号的情况，为了使装置在内部能准确识别检测结果，该波形实际上不适合。因此，作为进一步适合该传感器的信号处理方法，本发明人在信号检测电路的后级提供了积分电路；而且发明了适当执行自放电的信号处理电路；处理上述脉冲信号的结果，可以获得如图8B所示的波形，可以迅速识别纸的类型。 

此外，作为本传感器的一种应用，如图7c所示，在薄片材料的输送路径上设置弯曲结构16，以配置为易于在传感器接触薄片材料的接触位置形成纸弯曲，该弯曲的高度根据刚性的不同而不同，即，在材料的质量相同的情况下，将刚性的差别置换为薄片厚度，在输送薄纸7’和厚纸7”期间，薄片的形状产生如图所示的差别；随着薄片弯曲变形量的差别，使从下向上提升探针顶端部分的压力产生了差别，从而相对改变了施加到传 感器的探针顶端部分上的接触压力；因此，能检测纸的刚性的差别(刚性越高，输出的信号电平越高)，而且，由于相同质量的材料的薄片之间的刚性差与薄片材料的厚度成比例，所以能检测薄片材料的厚度。 

通过使用上述结构和安装的S形表面检测传感器15适当地实现信号处理，至少在定影步骤之前能完成表面属性、所输送的纸的刚性/厚度的检测，以便能切换定影控制，因此，用户可使用该装置而不关心所使用的纸类型，且不会引起图像缺陷或不必要的电力消耗。 

然而，对于基础研究级别，上述结构呈现出良好的识别性能和薄片输送性能，但是，当将该S形表面检测传感器实际应用到装置内部，进行连续进纸耐久试验时，存在在长期使用时仍不完善的部分。图9示出了实际使用被应用到打印机内部的上述传感器时出现的缺陷，以及当使用标准纸进行定期进给50000张、以达到450000张的连续进纸耐久试验时，传感器的检测特性的评估结果的曲线图。 

在传感器检测特性的评估中，以混合的方式使用并输送从打印机所使用的主要纸类型中选取的、分别为粗糙薄片和光滑薄片的10种纸。在纸类型的识别符号中，字符分别表示：F：光滑薄片，R：具有均匀表面粗糙度的粗糙薄片，W：对薄片表面进行过波形修正的粗糙薄片，数字分别表示每种纸的基重。通常，基重越大，纸的刚性越高，同时厚度也越厚。此外，OHT表示表面非常光滑的OHP纸，这种等级的薄片称为超光滑薄片。 

从图9中的耐久结果可知，在从开始到450000张进纸量之后的时间的每个检验点，本传感器的检测性能对各薄片产生不同的检测信号电平，从而能将各种纸类型划分为“超光滑薄片， 光滑薄片，粗糙薄片及厚纸(基重不低于135g)”三种，可以通过对“位于超光滑薄片与光滑薄片之间的类型”以及“位于光滑薄片与粗糙薄片及厚纸之间的类型”的各区域设置阈值来进行识别，且可保持其识别性能，但是，如果考虑到整个耐久期间各区域的阈值，“位于超光滑薄片与光滑薄片之间的类型”的阈值可始终保持在固定的阈值(在该例子中，该值约为0.7V)，但是在“位于光滑薄片与粗糙薄片及厚纸之间的类型”的区域中几乎没有余量，在50k时间点处F105的检测值与其它时间耐久点处检测为粗糙薄片和厚薄片中相对低电平的其它值之间，存在大致相同的电平或颠倒的情况，难以在整个耐久期间使用一个阈值来识别每个区域，对于某些使用的时间点，存在在部分薄片之间发生误检测的危险。 

此外，在上述耐久评估中，具有相对大基重的厚纸的检测信号电平的波动变大的倾向。作为薄片材料识别装置的应用，在相同的电子照相系统的成像装置中，对于同时使包括多种颜色调色剂层的调色剂图像进行定影的彩色机器，或者非常迅速地进行定影的快速机器，主要采用这样的系统，在该系统中，由耐热橡胶的弹性层来构成定影装置的第一部分的定影辊表面，并且利用软表面包围薄片材料表面，以提高加热效率。在这类装置中，因为热容的变化而引起的定影性能的变化比薄片材料表面上粗糙度的高低而引起的不同更重要，因此，对与薄片材料的热容高度相关纸的刚性或纸的厚度的识别能力的可靠性成为问题。 

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种无需用户进行任何纸类型选择操作的加热装置和各种成像装置。

本发明的一个目的在于提供一种成像装置，该成像装置能长期保持识别薄片材料的类型的性能，从而在电子照相系统、喷墨系统、以及热转印系统的各种成像装置中，为每种纸自动选择最佳成像条件。 

本发明的另一目的在于实现当长期使用薄片材料识别装置时，防止发生误检测，即使使用具有各种表面粗糙度和刚性/厚度的薄片，该薄片材料识别装置仍可高效率地进行良好的热处理、定影以及成像，并且提供一种使用该薄片材料识别装置的加热装置和各种成像装置。 

本发明的另一个目在于提供一种成像装置，其具有薄片识别功能，所述成像装置具有用于在薄片上形成调色剂图像的成像部分和用于根据所述薄片识别功能的识别结果控制成像条件的控制部分，包括：进纸辊及预转印输送辊，适合于输送薄片传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被所述进纸辊及预转印输送辊输送的薄片的表面，从而对应于薄片的表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由所述传感器输出的检测信号，来识别由所述进纸辊及预转印输送辊输送的薄片的材料类型；校正部分，适合于当所述传感器已检测了由所述进纸辊及预转印输送辊输送的、具有预定表面粗糙度的校准薄片时，基于所述传感器的检测输出，来校正所述传感器的检测特性的变化；计数部分，对由所述识别部分识别了材料类型的薄片的累计次数进行计数；以及通知部分，适合于向主机侧发送校准薄片进给请求信号以向打印机进给校准薄片，其中，根据所识别的薄片的次数达到预定次数来发送所述校准薄片进给请求信号。 

 本发明的又一目的在于提供一种成像装置，包括：薄片材料识别装置；成像部分，用于在薄片材料上形成调色剂图像； 定影部分，用于对形成了调色剂图像的薄片材料进行加热；以及控制部分，对应于上述薄片材料识别装置的识别结果，该控制部分控制上述定影部分的定影条件，该薄片材料识别装置包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送的薄片材料的表面，从而对应于薄片材料的表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的类型；以及校正部分，适合于当上述 传感器已检测了具有预定表面粗糙度的校正薄片材料时，基于上述传感器的检测输出，来校正上述传感器的检测特性的波动。 

本发明的又一目的在于提供一种成像装置，包括：薄片材料识别装置；成像部分，用于在薄片材料上喷墨，以形成图像；以及控制部分，对应于上述薄片材料识别装置的识别结果，该控制部分控制上述成像部分的喷墨量，该薄片材料识别装置包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送的薄片材料的表面，从而对应于薄片材料的表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的类型；以及校正部分，适合于当上述传感器已检测了具有预定表面粗糙度的校正薄片材料时，基于上述传感器的检测输出，来校正上述传感器的检测特性的波动。 

本发明的又一目的在于提供一种成像装置，包括：薄片材料识别装置；成像部分，用于使用热打印头使墨带上的墨热转印到薄片材料上；以及控制部分，对应于上述薄片材料识别装置的识别结果，该控制部分控制对上述热打印头供给的电力，该薄片材料识别装置包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送的薄片材料的表面，从而对应于薄片材料的表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的类型；以及校正部分，适合于当上述传感器已检测了具有预定表面粗糙度的校正薄片材料时，基于上述传感器的检测输出，来校正上述传感器的检测特性的波动。 

本发明的又一目的在于提供一种薄片材料识别装置，包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送的薄片材料的表面；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的刚性；以及校正部分，当上述传感 器已检测了具有预定刚性的校正薄片材料时，基于上述传感器的检测输出，该校正部分校正上述传感器的检测特性的波动。 

本发明的又一目的在于提供一种薄片材料识别装置，包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送的薄片材料的表面，从而对应于薄片材料表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的类型；滑动部分，设置在上述探针的对面，具有预定的表面粗糙度；以及校正部分，适合于当上述传感器已检测了上述探针顶端滑动部分时，基于上述传感器的检测输出，来校正上述传感器的检测特性的波动。 

本发明的又一目的在于提供一种成像装置，包括：薄片材料识别装置；成像部分，用于在薄片材料上形成调色剂图像；定影部分，用于对形成了调色剂图像的薄片材料进行加热；以及控制部分，对应于上述薄片材料识别装置的识别结果，该控制部分控制上述定影部分的定影条件，该薄片材料识别装置包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送的薄片材料的表面，从而对应于薄片材料表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的类型；滑动部分，设置在上述探针的对面，具有预定的表面粗糙度；以及校正部分，适合于当上述传感器已检测了上述探针顶端滑动部分时，基于上述传感器的检测输出，来校正上述传感器的检测特性的波动。 

本发明的又一目的在于提供一种成像装置，包括：薄片材料识别装置；成像部分，用于在薄片材料上喷墨，以形成图像；以及控制部分，对应于上述薄片材料识别装置的识别结果，该控制部分控制上述成像部分的喷墨量，该薄片材料识别装置包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送 的薄片材料的表面，从而对应于薄片材料表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的类型；滑动部分，设置在上述探针的对面，具有预定的表面粗糙度；以及校正部分，适合于当上述传感器已检测了上述探针顶端滑动部分时，基于上述传感器的检测输出，来校正上述传感器的检测特性的波动。 

本发明的又一目的在于提供一种成像装置，包括：薄片材料识别装置；成像部分，用于使用热打印头使墨带上的墨热转印到薄片材料上；以及控制部分，对应于上述薄片材料识别装置的识别结果，该控制部分控制对上述热打印头供给的电力，该薄片材料识别装置包括：传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被输送的薄片材料的表面，从而对应于薄片材料表面的不平而生成电检测信号；识别部分，适合于基于由上述传感器输出的检测信号，来识别薄片材料的类型；滑动部分，设置在上述探针的对面，具有预定的表面粗糙度；以及校正部分，适合于当上述传感器已检测了上述探针顶端滑动部分时，基于上述传感器的检测输出，来校正上述传感器的检测特性的波动。 

参考以下附图和本发明的详细说明，本发明的其它目的是显而易见的。 

将根据附图对本发明的实施例说明如下。 

附图说明

图1是关于本发明实施例1的薄片材料识别装置的剖视图； 

图2是示出关于本发明实施例1的电子照相系统中的打印机的电气系统的方框图； 

图3包括图3A和3B，示出了关于本发明实施例1的流程 图； 

图4是关于本发明实施例1的薄片材料识别装置的耐久评估结果的曲线图； 

图5是传统电子照相系统中的成像装置的剖视图，特别放大了用于手动供纸的托盘部分； 

图6是传统电子照相系统中的成像装置的剖视图； 

图7A是传统S形表面检测传感器的薄片输送路径的剖视图； 

图7B是传统S形表面检测传感器的薄片输送路径的俯视图； 

图7C是检测在传统S形表面检测传感器的薄片输送路径上的纸的刚性的检测差别的原理的解释性示意图； 

图8A是改进的S形表面检测传感器中的压电元件所产生的信号波形的曲线图； 

图8B是S形表面检测传感器进行积分和放大处理后的信号波形的曲线图； 

图9是传统薄片材料识别装置的耐久评估结果的曲线图； 

图10是关于本发明实施例2的S形表面检测传感器的薄片输送路径的剖视图； 

图11包括图11A和11B，示出了关于本发明实施例2的流程图； 

图12A是关于本发明实施例3的盒安装方法的解释性视图； 

图12B是关于本发明实施例3的校准薄片设置方法的解释性视图； 

图12C是关于本发明实施例3的盒更换方法的解释性视图； 

图13A是示出本发明实施例4的薄片材料识别装置的剖视图；

图13B是示出本发明实施例4的喷墨打印机的剖视图； 

图14A是示出本发明实施例5的热打印头打印机的剖视图； 

图14B是关于本发明实施例5的探针顶端凸出型弯曲结构机构的解释性视图； 

图14C是关于本发明实施例5的校准薄片进给的解释性视图； 

图15A是关于本发明实施例6的彩色定影装置的剖视图； 

图15B是关于本发明实施例6的刚性识别装置的校准薄片； 

图15C是关于本发明实施例6的低刚性薄片进给阶段的解释性视图； 

图15D是关于本发明实施例6的高刚性薄片进给阶段的解释性视图； 

图16是关于本发明实施例7的薄片材料识别装置的剖视图； 

图17是关于本发明实施例7的电子照相系统中的打印机的电气系统的方框图； 

图18是关于本发明实施例7的流程图； 

图19包括图19A和19B，示出了关于本发明实施例8的流程图； 

图20包括图20A和20B，示出了关于本发明实施例9的流程图； 

图21是关于本发明实施例10的薄片材料识别装置的剖视图； 

图22A是关于本发明实施例11的薄片材料识别装置的剖视图； 

图22B是关于本发明实施例11的薄片材料识别装置的透视图；

图23是关于本发明实施例12的具有纸类型检测装置的喷墨打印机的剖视图；以及 

图24是关于本发明实施例13的热打印头打印机的剖视图。 

具体实施方式

实施例1

图1至5分别是关于本发明实施例1的薄片材料识别装置的剖视图、控制方框图、流程图、经过了校正的耐久结果、以及校准薄片容纳单元的剖视图。在此，在图1中，使用相同的附图标记表示与图7A相对应的元件。 

在本实施例中，如图1所示，对表面进行了粗糙处理、以模拟粗糙纸的校准薄片17被输送到与S形表面检测传感器15的探针顶端部分接触的薄片输送平面部分15a，，以便根据传感器检测该薄片后的信号电平来校准传感器。 

关于上述各配置部件的主要尺寸，探针的宽度是4mm，探针在其中上下移动的开口尺寸是6mm×6mm，探针平坦部分的长度为15mm，厚度为0.2mm的压电元件的尺寸是3mm×6mm，该压电元件接合到距离该平坦部分的第一弯曲部分的端部仅2mm的固定端部侧的位置，探针的顶端部分以10克重的压力接触该输送平面。 

另一方面，校准薄片是具有长242mm、宽105mm的封皮尺寸的100μm厚的耐热树脂膜，特别是对于其材料的质量，考虑到一个薄片至少足够在装置主体的寿命内反复使用的耐久性，采用PET膜，在该PET膜表面上分散并粘合硬度不低于探针的硬度的矾土(alumina)颗粒粉末，用于涂布并粘合在薄片表面上的矾土颗粒的平均粒径应该是10μm，以使当以正常输送速度、以图中箭头的方向输送薄片材料时压电元件通过探针 顶端部分产生的振动而检测的信号电平的强度，大致等于或高于粗糙纸的信号电平，对颗粒进行粘合，以使平均表面粗糙度的细微不平度(tiny irregularity)不小于Ra＝5μm，与形成标准粗糙纸时的程度相同。 

图2是示出本实施例的电子照相系统中的打印机的电气系统的方框图。在图2中，附图标记20表示用于从整体上控制打印机的CPU，附图标记21表示用于对来自S形表面检测传感器的输出信号进行积分的积分电路，附图标记22表示用于将积分电路的输出送到CPU20的A/D变换器，附图标记24表示输送电机，附图标记25表示成像部分，附图标记26表示操作部分，附图标记30表示用于对打印机指示打印作业的主机。在此，CPU20起如下功能：识别部分，用于识别薄片材料的类型；校正部分，用于校正检测特性的偏差；运算部分，用于执行与本发明有关的各种运算和确定；以及存储部分，用于存储各种数据，等等。 

图3包括图3A和图3B，示出了利用上述校准薄片通过薄片材料识别装置来控制电子照相系统中的打印机的流程图。在刚接通装置的电源后，首先，当检测次数(≤薄片的进纸数)尚未达到预定次数(在本实施例中被设置为25000次)时，则步骤直接转移到等待打印信号的状态。当检测次数已经达到预定次数时，则将校准薄片进纸请求信号发送到主机侧，以使校准薄片进给到打印机，然后将检测到的信号电平识别为校准电平，并且分为两种情况，即：检测到的信号电平过低或过高，以致不能进行校正的情况；以及电平保持在容许范围内的情况(此时，标准值被设置为2.6V，从而不超过1.0V和不低于3.3V的情况被确定为异常情况)。在前一情况下，传感器被确定为异常，从而将传感器故障通知给主机侧，并请求更换传感器，当主机 侧确定进行更换时，则该装置的操作结束，当确定继续使用而不更换时，则执行关于成像的控制，例如传统的标准定影控制等，以进行打印，而不执行薄片材料识别。 

另一方面，在后一情况下，此时的校准电平Vc和累积校准次数存储在CPU内，此后，在接收到打印信号时，开始进纸，在将薄片材料输送到检测部分，以由传感器进行检测时，计算该薄片的检测信号电平值Vs与其校准电平Vc的比值，即Vs/Vc，然后，参考对应的比值表，该比值是利用基本具有相同规格的校准薄片预先获取的标准校准电平Vsc、与表示各纸类型的标准薄片类型的信号电平Vss的比值，或Vss/Vsc，即，利用校准薄片的信号电平标准化(normalized)后的各纸类型确定电平的表，来检验Vs/Vc的计算结果，从而根据每个信号的比值来识别所使用的纸的纸类型，根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是定影温度和速度控制条件)，从而执行成像。 

图4示出在450000张的进纸量期间，对利用这样的校准薄片的检测信号电平来标准化每种纸类型的检测信号电平如何波动的评估结果，从该图中可以看出，尽管波动或多或少，但是可以将全部纸类型分为“特别光滑薄片，光滑薄片，粗糙薄片及厚纸”三种，即使以450000的数量连续进纸，分别利用一个阈值(比值0.3和0.6)，在整个耐久期间，仍可容易地实现特别光滑薄片与光滑薄片之间的分类、以及光滑薄片与粗糙薄片及厚纸之间的分类，这使得可以消除如下缺陷，即，无法用一个阈值来识别传统结果中的“光滑薄片与粗糙薄片及厚纸”之间的区域。 

在此，在上述结构中，校准薄片基本上在长期使用后会丢失，因此，在本实施例中，采用这种配置，即如图5所示，使 用具有容纳功能的、在手动供纸托盘中包括校准薄片容纳空间的手动供纸托盘7b’可使校准薄片总是容纳在该托盘中，以进行保存。 

此外，在上述结构中，作为校准方法，通过获取校准电平与每个薄片的检测信号电平的标准化比值，与阈值进行比较，可以消除波动的影响，但显然，还可以这样进行校正：预先提供初始记录的标准校准电平，在每次校准时计算与校准电平的比值，从而根据该结果，使正常阈值电平偏移，或者使检测信号电平偏移。 

实施例2

图10和11分别是关于本发明实施例2的薄片材料识别装置的剖视图和流程图。在此，在图10中，与图1相应的单元使用相同的附图标记。 

在本实施例中，如图10所示，不同之处在于：双面薄片校准薄片17’具有两个面，即，一个面是对薄片的一面进行粗糙处理、以类似粗糙纸，另一个面是在相对的面上具有类似光滑纸的光滑度。将该校准薄片17’一次以正面、一次以背面，总共两次每次均输送到与S形表面检测传感器15的探针顶端部分接触的薄片输送平面部分15a，以便根据传感器检测了每个纸面之后的信号电平来校准传感器，而上述各配置部件和校准薄片的主要尺寸与实施例1相同。 

图11包括图11A和11B，示出了利用上述双面校准薄片，通过薄片材料识别装置来控制电子照相系统中的打印机的流程图。在刚接通该装置的电源后，首先确定检测次数(≤进薄片数)是否达到预定次数(在本实施例中，设置为25000次)。当该次数尚未达到预定次数时，该步骤直接转到等待打印信号的状态；当该次数已经达到了预定次数，则将校准薄片进纸请求信号发 送到主机侧，以便每次对两个面中的一面将校准薄片进给到打印机。然后，将所检测到的信号电平，一个是粗糙面的粗糙信号电平，另一个是光滑面的光滑信号电平，识别为校准电平，并分为两种情况，即，一种情况是检测到的信号电平极低或者极高，以致不能进行校正，一种情况是电平保持在容许范围内(此时，标准值被设置为2.6V，从而不超过1.0V和不低于3.3V的情况被确定为异常)。在前一情况下，确定传感器异常，因此，将传感器故障通知主机侧，并请求更换传感器，然后，当主机侧已经确定更换，则结束该装置的运行，如果确定不更换而继续使用，则执行关于成像的控制，例如传统的标准定影控制等，以进行打印，而不执行薄片材料识别处理。另一方面，在后一情况下，此时的粗糙信号电平Vcr和光滑信号电平Vcf存储在CPU中，以计算两者之差，并将该差作为校正时的动态范围Dc存储在CPU中，计算与标准动态范围Do的比率Rd＝Do/Dc，该标准动态范围Do是最初注册到装置中的标准粗糙信号电平Vsr和光滑信号电平Vsf之间的差，将其结果和校准次数存储到CPU中，然后，该步骤返回等待打印信号的状态。此后，在接收到打印信号时，开始进纸，当将薄片材料输送到检测部分，以由传感器进行检测时，该薄片的检测信号电平值Vs乘以上述Rd，将其结果Vs’＝Rd×Vs与最初注册的标准阈值进行比较，以进行识别，然后，可以根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是定影温度和速度控制条件)，以执行成像。 

在本实施例中，如上所述，利用一面是粗糙面而另一面是光滑面的双面进行校准，因此，与仅利用粗糙面进行校准的情况相比，提高了对光滑薄片的识别精度。即使根据该流程图以450000的数量连续进纸，仍继续将全部纸类型分类为“特别光滑薄片，光滑薄片，粗糙薄片及厚纸”三种，这可以消除传统 结果中利用一个阈值无法识别“光滑薄片”与“粗糙薄片及厚纸”之间的区域的缺陷。 

实施例3

图12A、12B和12C分别是关于本发明实施例3的、在电子照相系统中安装打印盒的方法的说明图、校准薄片设置方法的说明图、以及盒的更换方法的说明图。 

在本实施例中，如图12所示，传统上，具有安装在盒的顶面的校准薄片17的盒11’被用作上述定期校正引导装置。当第一次使用打印机主体18时，以箭头方向打开顶盖18a，然后安装具有校准薄片的盒11’。配置该打印机，以使打印机不可用，直到将从打印机主体发出的、请求利用属于盒的校准薄片执行校准的信号通知给打印机主体显示部分或主机侧。而且，如图12B所示，安装了该盒后，将从盒取下的校准薄片放置在手动供纸托盘上(或者纸盒)，以便进行校准，然后，将检测到的校准电平存储在主体中。 

图12C示出了在盒内的调色剂用尽时，对打印机更换盒的状态，当从打印机主体取出所使用的盒，并新安装具有校准薄片的新盒时，打印机再次变为不可用，直到将从打印机主体发出的、请求利用属于盒的校准薄片执行校准的信号通知给打印机主体显示部分或主机侧，同样地，如图12B所示，在安装了该盒后，将从盒取下的校准薄片放置在手动供纸托盘上(或者纸盒)，以便进行校准，然后，将检测到的校准电平存储在主体中。 

本发明通过使校准薄片属于盒(不必集成，但至少要处于同捆状态)，在每次更换最初安装的盒时，必须进行校准，因而能容易地以盒的寿命作为预定周期而进行定期校正引导(induction)，在本实施例中，盒的寿命被设置为10000张。

此外，由于这种设置使得可以将校准薄片更换为新的校准薄片来使用，因而本实施例的校准薄片与实施例1不同，无需提供具有主体寿命期的耐久性，而是可以使用仅对PET膜表面进行处理、以提供类似于粗糙纸的不平的廉价薄片。 

在此，在上述例子中，校准周期是盒的寿命，但不必局限于该寿命，而是可以通过在每次由于任何原因而将盒移出和安装到打印机上时，从打印机发出校准请求信号，来实现可靠的识别属性，从而利用属于盒的校准薄片进行校准(在这种情况下，不丢弃校准薄片，而是在使用之后，必须使其总是返回原始盒)。上述任何原因例如是包括更换盒时的卡纸，因为在使用期间发生卡纸时，所卡住的纸被认为会使传感器的设置条件发生微小偏差。 

实施例4

图13A和13B分别示出本发明实施例4的薄片材料识别装置的剖视图和喷墨打印机的剖视图。在此，在图13A中，与图7A相应的元件使用相同的附图标记。 

在本实施例中，如图13A所示，复合校准薄片19在一个面上具有两种面，一种面是对其表面上的第一半部分进行了粗糙处理、使其以类似粗糙薄片，另一种面在其表面上的第二半部分具有类似光滑薄片的光滑度，将该复合校准薄片19输送到与S形表面检测传感器15的探针顶端部分接触的薄片输送平面部分15a，以便在一个进纸输送过程中同时检测粗糙面和光滑面的校准电平，而其它各配置部件和校准薄片的主要尺寸与实施例1相同。 

本实施例的特征在于，一次校准实现了实施例2中的对粗糙面和光滑面进行的校准，节省了用户的劳动，能实现对应于宽范围的表面粗糙度的识别属性，然而，考虑到其配置，该实 施例不适合评估检测薄片材料的刚性的性能，而是适合于成像条件较为不依赖于薄片材料的刚性的喷墨系统的打印机。 

图13B是具有上述校准薄片的喷墨型成像装置的剖视图，示出了包括内置S形表面检测传感器、具有纸类型检测功能的喷墨打印机20的结构。 

将该装置配置为包括：进纸托盘21、喷墨进纸辊22、薄片导向部件23、一对夹送(pinch)辊24、记录头25、压板(platen)26、一对出纸辊27等，在本实施例中，作为传感器的校准装置，采用上述校准薄片19，将S形表面检测传感器15设置在进纸辊22与一对夹送辊24之间，且以粗糙面侧在前的方式将校准薄片19放置在进纸托盘21中。 

具有该校准薄片的喷墨打印机的校准方法与实施例2基本相同，不同之处在于，需要进行下述动作的数据获取定时：利用一个薄片的第一半部分完成粗糙面电平的检测，利用第二半部分完成光滑面电平的检测，并存储各电平。在此，此时，对于正常喷墨打印机成像，每次当记录头在垂直于利用一对夹送辊的进纸方向的方向上进行副扫描(vice scan)时，使薄片材料步进，而在该校准时，由于在从至少校准薄片的前端通过S形表面检测传感器到后端完全通过的期间内，需要以匀速输送该校准薄片，所以在进行该校准时，控制一对夹送辊和一对出纸辊，使其以相等的速度连续输送薄片。 

因此，通过基于利用校准薄片检测到的信号电平，根据与上述实施例2相同的流程图，在耐久期间校正信号电平中的偏差，容易识别所使用的纸的纸类型，以便根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是喷墨量)，然后进行成像，可以根据例如纸的表面粗糙度、厚度以及质量差别等多个条件来优化喷墨量，从而可以长期稳定地获得对应于所用纸的特性的最佳 图像质量。 

实施例5

图14A、14B和14C分别示出本发明实施例5的热打印头式成像装置的剖视图、探针顶端凸出型弯曲结构机构的说明图、以及校准薄片进给的说明图。 

本实施例以使用与实施例1相同的校准薄片17作为校准薄片、具有S形表面检测传感器的热打印头打印机中的校准为例进行说明。 

如图14A所示，本发明中的热打印头式成像装置被配置为包括：墨带31、一对墨带输送辊29、热打印头30、与打印头对着的板或薄片输送导向部件32等。通常，在该配置中，在接收到打印信号时，使用未示出的进纸辊和输纸辊将薄片7输送到位于进纸侧的、与打印头对着的板或薄片输送导向部件32与墨带输送辊29之间的辊隙部分，使该薄片17插在墨带31与导向部件32之间，然后与墨带31紧密接触、与墨带31一起输送到打印头部分，根据打印信号对打印头部分供应所需的电力，以加热和熔化墨带31上的墨层31’，从而热转印到薄片表面上，因此，在该薄片上形成墨水图像31”，此后，通过输送辊部分的动作将该薄片依次送出。 

在本实施例中，S形表面检测传感器至少设置在导向部分32与墨带输送辊29之间的辊隙部分的前面、与导向部分32相对的位置。热打印头式成像装置直接接触薄片材料表面，以熔化墨带上的墨，并将其转印到薄片上，因此，与上述喷墨型成像装置不同，由于图像质量容易受热容的影响，所以需要检测薄片材料的刚性(≤热容)。因此，为了增强该热打印头式成像装置的薄片材料识别装置的刚性识别性能，在位于薄片材料输送方向的上游侧的薄片材料输送路径中，设置探针顶端凸出型 弯曲结构16’。 

通过提供该结构，从下方的进纸部分输送薄片材料，以使探针的顶端部分从下向上凸出，此时，薄片材料刚性的不同，即薄片厚度的不同将降低薄纸7’的输送轨迹(conveyancetrace)，而提高厚纸7”的输送轨迹，在具有相同的表面特性的薄片之间，薄片表面对探针顶端部分施加的压力根据每个薄片材料而变化，厚度越厚，信号电平产生的信号电平越高，得到能获得反映薄片厚度的差别的结果。 

具有上述结构的装置根据与实施例1相同的流程图使用校准薄片17来识别所使用的纸类型，同时，在耐久期间校正信号电平的偏差，以根据所选择的纸类型来选择对应于该纸类型的最佳成像条件(在此，主要是对热打印头部分供给的电量)，以执行成像，根据薄片表面上的接触热阻和该薄片的热容，优化供给热打印头部分的电量，从而利用必要的最低温度和电力，能长期稳定地获得对应于所用的纸的特性的最佳图像质量。 

实施例6

图15A、15B、15C和15D分别示出关于本发明实施例6的彩色定影装置的剖视图、刚性识别装置的校准薄片、低刚性进纸阶段的说明图、以及高刚性进纸阶段的说明图。 

本实施例涉及在将S形表面检测传感器应用到电子照相系统中的彩色成像装置的情况下，薄片材料识别装置的校准方法，该彩色成像装置包括：定影装置12’，该定影装置12’用于使用弹性定影辊13’的彩色成像装置，该弹性定影辊13’具有耐热橡胶层，如图15A所示。作为校准薄片，可以使用两种薄片，即，刚性等于在可进给到该装置的薄片中刚性最低的低刚性薄片18a，和刚性等于在可进给的薄片中刚性最高的高刚性纸18b，如图15B所示。

在同样的电子照相系统的成像装置中，使包括多个彩色调色剂层的调色剂图像同时定影的着色(coloring)装置主要采用这种方法来配置，以使上述定影装置的定影辊表面具有耐热橡胶的弹性层，使薄片材料表面被软面所包围，以提高热效率。在这种装置中，因为热容的不同而导致的定影性能的变化比薄片材料表面上的小差别更重要，因此，优先考虑与薄片材料的热容高度相关的纸刚性或纸厚度的识别能力的可靠性。 

因此，本实施例的特征在于，对上述S形表面检测传感器的探针顶端部分的表面进行电解抛光处理，以降低摩擦系数并降低对表面粗糙度的敏感性；作为校准薄片，通过准备两种校准薄片，即，具有上述光滑表面的低刚性薄片和高刚性制薄片，然后通过将每种校准薄片进给到设置有如图15C和15D所示的上述弯曲结构16的薄片材料识别装置，从而仅校准薄片材料识别装置对薄片材料的刚性差别的识别性能，因此，当如图15C所示对低刚性校准薄片进行进纸时，由弯曲结构在薄片上形成的弯曲部分(loop)低，此时的探针提升力Fup1也低，因而降低了摩擦阻力，因此，传感器的检测信号电平降低。另一方面，如图15D所示，当对高刚性校准薄片进纸时，由弯曲结构在薄片上形成的弯曲高，此时提高了探针提升力Fup2，从而增加了摩擦阻力，因此，传感器的检测信号电平升高。 

关于利用具有两种不同刚性校准薄片的薄片材料识别装置来控制彩色成像装置，基本上，可以使用实施例2的系统，然后，根据对各校准薄片的检测信号电平，根据各流程图识别所使用的纸的刚性(≤薄片厚度)，同时，在耐久期间校正信号电平的偏差，根据该纸类型来选择对应于该纸类型的最佳成像条件(在此，主要是定影温度和速度控制条件)，以进行成像，可以根据多个条件例如薄片厚度和质量的差别来优化定影控制， 因此，可以长期稳定地获得对应于所用的纸的特性的最佳图像质量。 

实施例7

图16、图17和图18分别关于本发明实施例7的薄片材料识别装置的剖视图、打印机的电气系统的方框图、以及流程图。在此，在图16中，与图7A相应的单元使用相同的附图标记。 

在本实施例中，如图16所示，对与S形表面检测传感器15的探针顶端部分接触的薄片输送平面部分15a设置孔，埋设校准传感器用的校准辊17，该辊的顶部的高度与输送平面的高度大约相同。 

关于上述各结构部件的主要尺寸，探针的宽度是4mm，探针在其中上下移动的开口是6mm×6mm，探针平坦部分的长度为15mm，厚度为0.2mm的压电元件的尺寸是3mm×6mm，接合到距离该平坦部分的第一弯曲部分的端部仅2mm的固定端部侧的位置处。另一方面，校准辊是由直径为10mm、宽度为15mm的刚性材料构成的辊，使探针以10克重的压力接触该辊的表面。 

在此，关于上述校准辊的材料的质量，考虑到辊的耐久性，在本实施例中使用由矾土构成的陶瓷辊。如果采用具有这种配置的辊，则至少在使用450000张量级的长时间内，校准辊没有明显磨损，而首先磨损了探针部分，因此，即使因为探针被磨损而改变了传感器的检测特性，通过对维持稳定的表面特性的校准辊进行校正，不需要在主体的寿命期间内更换探针。 

在圆周速度等于薄片材料的输送速度的情况下，辊以图中箭头所示的方向，沿薄片材料的输送方向旋转，此时，为了使压电元件利用探针的顶端部分产生的振动而检测的信号电平的强度约等于或大于粗糙纸的信号电平，对辊面进行处理，以通 过调节研磨处理，使其具有与标准粗糙纸的程度相同、平均表面粗糙度不小于Ra＝5μm的微小不平。 

图17是关于本实施例的电子照相系统中的打印机的电气系统的方框图。在图17中，附图标记20表示用于从整体上控制打印机的CPU，附图标记21表示用于对S形表面检测传感器的输出信号进行积分的积分电路，附图标记22表示用于将积分电路的输出送到CPU20的A/D变换器，附图标记24表示输送电机，附图标记25表示成像部分，附图标记26表示操作部分，附图标记30表示用于对打印机指示打印作业的主机。在此，CPU20用作：识别部分，用于识别薄片材料的类型；校正部分，用于校正检测特性的偏差；运算部分，用于执行关于本发明的各种运算和确定；以及存储部分，用于存储各种数据，等等。 

此外，还包括辊驱动电机23，用于旋转驱动校准辊17。 

图18是示出利用具有上述校准辊的薄片材料识别装置来控制电子照相系统中的打印机的流程图。在刚接通该装置的电源后，使校准辊旋转，以在与该辊表面相接触的传感器的探针顶端部分上滑动，并检测此时所产生的信号电平。接着，检测到的信号电平被分为两种情况，即，一种情况是检测到的信号电平极低或者极高，以致不能进行校正，一种情况是电平保持在容许范围内(此时，标准值被设置为2.6V，因此不超过1.0V和不低于3.3V的情况均被确定为异常)，在前一情况下，确定传感器异常，因此，将传感器故障通知给主机侧，并请求更换传感器，然后，当主机侧已经确定更换时，结束该装置的操作，当确定继续使用而不更换时，则执行关于成像的控制，例如传统的标准定影控制等，以进行打印，而不执行薄片材料识别处理。 

另一方面，在后一情况下，此时的校准电平Vc存储在CPU 内，之后，在接收到打印信号时，开始进纸，当将薄片材料输送到检测部分，以由传感器检测时，计算该薄片的检测信号电平值Vs与其校准电平Vc的比值，即Vs/Vc，然后，参考事先获得的标准校准辊信号电平Vsc与表示各种纸类型的各标准纸类型的信号电平Vss的比值Vss/Vsc，即利用校准辊的信号电平标准化后的各纸类型确定电平的表，来检验Vs/Vc的计算结果，从而识别所使用的纸的纸类型，从而，可以根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是定影温度和速度控制条件)进行成像。 

本实施例对450000张的进纸量进行了评估，可以获得与实施例1大约相同的结果。 

在此，关于上述结构中的校准辊的材料的质量，使用的是陶瓷，但显然，根据装置寿命的设置或更换部分的设置，并非必须是陶瓷，根据条件，可以使用其它材料质量的辊，例如金属辊等。 

实施例8

图19包括图19A和19B，示出了关于本发明实施例8的薄片材料识别装置的流程图。 

本实施例的基本结构与实施例7大致相同，即，主要构件的尺寸之间的布置关系、探针在辊表面的接触压力、以及旋转方向和速度相同，但区别之处在于对具有薄片材料识别装置的电子照相系统的打印机执行控制的流程图中的差别，该薄片材料识别装置包括作为校准辊的陶瓷辊。 

在本实施例中，在刚接通该装置的电源后，使校准辊旋转，以在接触辊表面的传感器的探针顶端部分上滑动，检测此时产生的信号电平。接着，确定检测到的信号电平是否低于基准电平，如果不低于(在本实施例中，容许在基准电平±10％的范围 内)，则直接利用该传感器检测所使用的薄片，并与事先获得的阈值Vsh进行比较，以便对纸类型进行分类，并自动选择适合各种纸类型的成像条件，然后结束成像。另一方面，当校准辊的检测结果超过基准电平±10％的范围时，则将检测到的信号电平进一步分为两种情况，即，一种情况是检测到的信号电平极低或者极高，以致不能进行校正，一种情况是电平保持在容许范围内(此时，标准值被设置为2.6V，因此不超过1.0V和不低于3.3V的情况均被确定为异常)。在前一情况下，确定传感器异常，因而将传感器故障通知给主机侧，并请求更换传感器，然后，当主机侧已经确定更换时，则结束该装置的操作；当确定继续使用而不更换时，则执行关于成像的控制，例如传统的标准定影控制等，以进行打印，而不执行薄片材料识别处理。另一方面，在后一情况下，计算此时的校准电平Vc与基准电平Vsc的比值，即Vc/Vsc，将比值R作为计算结果存储到CPU中，乘以事先获得的阈值Vsh，即R×Vsh，将产生的结果Vsh’用作新阈值，之后，在接收到打印信号时，开始进纸，当将薄片材料输送到检测部分，以由传感器检测时，将该薄片的检测信号电平值Vs与该Vsh’进行比较，并利用该Vsh’进行检验，由此识别所使用的纸的纸类型，并根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是定影温度和速度控制条件)，从而进行成像。 

在本实施例中，如上所述，利用校准辊的检测信号电平逐次重新调节用作对各纸类型进行分类的基准值的阈值电平本身，因而可以直接使用对实际薄片材料的检测信号电平，例如，当在450000张耐久的耐久期间，由于任何原因而使检测信号电平降低时，将阈值电平以相同的比例移到更低的值进行识别，因此，即使根据该流程图以450000的量连续进纸，仍将继续以 将全部纸类型分为“特别光滑薄片，光滑薄片，粗糙薄片及厚纸”三种，这可以消除传统结果中利用一个阈值无法识别“光滑薄片”与“粗糙薄片及厚纸”之间的区域的缺陷。 

实施例9

图20包括图20A和20B，示出了关于本发明实施例9的薄片材料识别装置的流程图。 

本实施例的基本结构也与实施例7大致相同，即，主要构件的尺寸之间的布置关系、探针在辊表面的接触压力、以及旋转方向和速度相同，但区别之处在于对具有薄片材料识别装置的电子照相系统的打印机执行控制的流程图中的差别，该薄片材料识别装置包括作为校准辊的陶瓷辊。 

在本实施例中，在刚接通该装置的电源后，使校准辊旋转，以在接触辊表面的传感器的探针顶端部分上滑动，并检测此时产生的信号电平。接着，确定检测到的信号电平是否低于基准电平，并且如果不低于(在本实施例中，容许在基准电压±10％的范围内)，直接利用该传感器来检测所使用的薄片，然后与事先获得的阈值Vsh进行比较，以便对纸类型进行分类，并自动选择适合各纸类型的成像条件，结束成像。另一方面，当校准辊的检测结果超过基准电平±10％的范围时，将检测到的信号电平进一步分为两种情况，即，一种情况是检测到的信号电平极低或者极高，以致不能进行校正，一种情况是电平保持在容许范围内(此时，标准值被设置为2.6V，因此不超过1.0V和不低于3.3V的情况均被确定为异常)。在前一情况下，确定传感器异常，因此，将传感器故障通知给主机侧，并请求更换传感器，然后，当主机侧已经确定更换时，则结束该装置的操作，当确定继续使用而不更换时，则执行关于成像的控制，例如传统的标准定影控制等，以进行打印，而不执行薄片材料识别处 理。另一方面，在后一情况下，计算此时的校准电平Vc与基准电平Vsc的比值，即Vsc/Vc，然后，将比值R作为计算结果存储到CPU中，此后，在接收到打印信号时，开始进纸，当将薄片材料输送到检测部分，以由传感器检测时，将该薄片的检测信号电平值Vs乘以R，以算出校正后的信号电平Vs’，然后，使用标准阈值Vsh比较并检验该Vs’，由此识别所使用的纸的纸类型，因此，可以根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是定影温度和速度控制条件)，从而进行成像。 

在本实施例中，如上所述，利用校准辊的检测信号电平来校正各纸类型的检测信号电平，而且可以直接使用被用作基准值的阈值电平，例如，当在450000张耐久的耐久期间，由于任何原因而使检测信号电平降低时，通过使用以同样比例变化的校准辊的标准电平的变化率，可以识别被返回至更高的值的每个薄片的检测结果，因此，即使根据该流程图以450000的量连续进纸，仍将继续将全部纸类型分类为“特别光滑薄片，光滑薄片，粗糙薄片及厚纸”三种，这可以消除传统结果中利用一个阈值无法识别“光滑薄片”与“粗糙薄片及厚纸”之间的区域的缺陷。 

实施例10

图21是示出本发明实施例10的薄片材料识别装置的剖视图。在此，在图21中，与图16对应的单元使用相同的附图标记。 

如图21所示，本实施例的基本结构与实施例7大致相同，即，主要构件的尺寸之间的布置关系、探针在辊表面的接触压力、以及旋转方向和速度相同，但是，这里包括带18a、驱动辊18b和从动辊18c，以代替陶瓷辊，且使用校准带19，以便由各辊向该带施加足够的张力，以便以图中箭头所示的方向不 松弛地旋转该带，还在与S形表面检测传感器15的探针顶端部分相接触的薄片输送平面部分15a上设置孔，以埋设用于传感器的校准的该带，此时，该带表面的高度与输送平面的高度大致相同。 

在此，关于上述校准带的材料的质量，考虑到耐久性，优选至少在其表面上分散、涂布和粘合有硬度不低于探针的硬度的颗粒的树脂膜或橡胶带。本实施例中，使用在其表面上分散并粘合了由矾土构成的粉末的聚酰亚胺膜。该带以圆周速度等于薄片材料的输送速度、和图中箭头所示的方向，沿薄片材料的输送方向旋转，此时，为了使压电元件利用探针的顶端部分产生的振动而检测的信号电平的强度约等于或大于粗糙薄片的信号电平，要涂布并粘合到带的表面上的矾土颗粒的平均直径应该约为10μm，以这样的方式粘接颗粒，以形成与标准粗糙纸的程度相同、平均表面粗糙度不小于Ra＝5μm的微小不平。 

采用具有这种结构的带，使至少在使用450000张的长时期内，不明显磨损校准带，而探针部分将先被磨损，因此，即使因为探针被磨损而改变了传感器的检测特性，通过对维持稳定表面特性的校准带进行校正，无需在主体的寿命期间内更换探针。 

关于利用上述校准带来控制电子照相系统中的打印机，仅利用带来代替辊，基本上可以使用实施例1～3的任意系统，当基于校准带的检测信号电平，根据各流程图来校正耐久期间的信号电平的偏差时，容易识别所使用的纸的纸类型，以便根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是定影温度和速度控制条件)，并进行成像。与校准辊相比，增加了构件的数量，但是，可以利用与实际的薄片表面相同的平面来构成与探针顶端的滑动面，因而可以使用作校正基准的信号电平更接近薄片 材料的信号，从而进行更精确的校正。 

在此，在上述例子中，树脂膜可以用作该带的膜部件，但是，对于该带的材料的质量，显然可以使用具有所需的表面粗糙度和耐久性的布、无纺布等。 

实施例11

图22A和22B分别是示出本发明实施例11的薄片材料识别装置的剖视图和透视图。在此，在图22A和22B中，与图16相应的单元使用相同的附图标记。 

如图22A和22B所示，本实施例的基本结构与实施例7大致相同，即，主要构件的尺寸之间的布置关系、探针在辊表面的接触压力、以及旋转方向和速度相同，但是，这里利用直径为20mm的盘19a和驱动轴19b构成校准盘19，而不使用陶瓷辊。 

如图22B的透视图所示，该盘布置在接触传感器的位置，使传感器的探针顶端部分在薄片材料上以与输送方向大致相同的方向滑动，还对与S形表面检测传感器15的探针顶端部分相接触的薄片输送平面部分15a设置孔，以埋设用于传感器的校准的该盘，该盘表面的高度与输送平面的高度大致相同。 

在此，关于材料的质量，考虑到耐久性，上述校准盘优选具有至少不低于探针硬度的硬度，在本实施例中，使用厚度为2.0mm、由矾土构成的陶瓷盘。此外，对其表面进行处理/抛光，以便形成与标准粗糙纸的程度相同、平均表面粗糙度不小于Ra＝5μm的微小不平。 

采用具有这种结构的盘，使至少在使用450000张的长时期内，不明显磨损校准盘，但是探针部分被先磨损，因此，即使因为探针被磨损而改变了传感器的检测特性，通过对维持稳定表面特性的校准盘进行校正，无需在主体的寿命期间内更换探 针。 

关于利用上述校准盘控制电子照相系统中的打印机，仅利用盘代替了辊，基本上可以使用实施例7～9的任意系统，当基于校准盘的检测信号电平，根据各流程图来校正耐久期间的信号电平的偏差时，容易识别所使用的纸的纸类型，以便根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是定影温度和速度控制条件)，并进行成像。与校准辊系统和带系统相比，可以将构件的高度控制得更低，以便适用于探针接触面下面的空间更小的装置结构中(然而，在本结构中，因为盘的特性，向着旋转方向不与探针接触的区域的旋转方向与薄片材料的输送方向不一致，某些部分可能以完全相反的方向旋转，因此，如果采用本结构，始终将盘的旋转期间限制为不输送薄片材料的时间)。 

实施例12

图23是示出本发明实施例12的喷墨打印机型成像装置的剖视图。 

在本实施例中，具有校准装置的S形表面检测传感器应用于如图23所示的喷墨打印机，从而构成配有纸类型检测装置的喷墨打印机20。 

本装置配置为包括：进纸托盘21、喷墨进纸辊22、薄片导向部件23、一对夹送辊24、记录头25、压板26、一对出纸辊27等，在本实施例中，作为传感器的校准装置，采用校准辊17，将S形表面检测传感器15设置在进纸辊22与一对夹送辊24之间，在与薄片材料输送表面相对、探针从相反方向接触的位置处，埋设校准辊17。 

关于利用包括该校准辊的纸识别装置来控制喷墨打印机，可以使用实施例7～9的任意系统，当基于使用校准辊检测到的信号电平，根据各流程图来校正耐久期间的信号电平的偏差， 识别所使用的纸的纸类型，使得能够根据该纸类型来选择最佳成像条件(在此，主要是喷墨量)进行成像，并且可以根据多种条件例如薄片表面粗糙度、厚度以及质量的差别，来优化喷墨，因此，可以长期稳定地获得对应于所使用的纸的特性的最佳图像质量。 

实施例13

图24是示出本发明实施例13的热打印头式成像装置的剖视图。 

在本实施例中，使用具有校准装置的S形表面检测传感器，并将其应用于如图24所示的热打印头打印机，从而对热打印头打印机配置纸类型检测装置28。 

在本发明中的热打印头式成像装置被配置为包括：墨带31、一对墨带输送辊29、热打印头30、与打印头对着的板或者薄片输送导向部件32等，通常，在该配置中，当接收到打印信号时，使用未示出的进纸辊和输纸辊将薄片7输送到打印头对着的板或者薄片输送导向部件32与位于进纸侧的墨带输送辊29之间的辊隙部分，使该薄片17插在墨带31与导向部件32之间，然后与墨带31紧密接触地与墨带31一起输送到打印头部分，根据打印信号对打印头部分供应所需的电力，以加热和熔化墨带31上的墨层31’，从而热转印到薄片表面上，由此，在该薄片上形成墨水图像31”，此后，通过输送辊部分的操作将该薄片依次送出 

在本实施例中，S形表面检测传感器至少设置在位于导向部件部分32与墨带输送辊29之间的辊隙部分之前、与导向部件部分32对着的位置处，在探针从相反方向接触的薄片材料传输表面中，埋设校准辊17。 

关于利用该校准辊来控制包括薄片识别装置的热打印头式 成像装置，可以使用实施例7～9的任意系统，当基于校准辊的检测信号电平，根据各流程图来校正耐久期间的信号电平的偏差时，识别所使用的纸的纸类型，使得能够根据该纸类型选择最佳成像条件(在此，主要是对热打印头部分供给的电力)进行成像，并且根据薄片表面上的接触热阻和该薄片的热容来优化供给热打印头部分的电力，由此，仅利用最低的温度和电力，即可长期稳定地获得对应于所使用的纸的特性的最佳图像质量。

Claims (11)

1.一种成像装置，其具有薄片识别功能，所述成像装置具有用于在薄片上形成调色剂图像的成像部分和用于根据所述薄片识别功能的识别结果控制成像条件的控制部分，包括：

进纸辊及预转印输送辊，适合于输送薄片；

传感器，适合于使具有内置压电元件的探针接触正被所述进纸辊及预转印输送辊输送的薄片的表面，从而对应于薄片的表面的不平而生成电检测信号；

识别部分，适合于基于由所述传感器输出的检测信号，来识别由所述进纸辊及预转印输送辊输送的薄片的材料类型；

校正部分，适合于当所述传感器已检测了由所述进纸辊及预转印输送辊输送的、具有预定表面粗糙度的校准薄片时，基于所述传感器的检测输出，来校正所述传感器的检测特性的变化；

计数部分，对由所述识别部分识别了材料类型的薄片的累计次数进行计数；以及

通知部分，适合于向主机侧发送校准薄片进给请求信号以向打印机进给校准薄片，其中，根据所识别的薄片的次数达到预定次数来发送所述校准薄片进给请求信号。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述识别部分计算当检测作为识别对象的薄片时所述传感器的检测输出、与当检测校准薄片时所述传感器的检测输出的比值，利用预先存储的阈值对该比值的计算结果进行分类。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述校准薄片的两面具有互相不同的表面粗糙度；以及

所述校正部分基于所述传感器对校准薄片的两面的检测输出，校正所述传感器的检测特性的波动。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述校准薄片的一个表面的第一半部分和第二半部分具有互相不同的 粗糙度；以及

所述校正部分基于所述传感器对校准薄片的第一半部分和第二半部分表面的检测输出，校正所述传感器的检测特性的波动。

5.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：在所述校准薄片的表面上，分散、涂布和固定有硬度高于探针的硬度的陶瓷颗粒。

6.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：在围绕以垂直于薄片输送方向、且与输送平面平行的固定轴为中心的圆周方向上，并且在与所述薄片的输送方向相反的方向上，使用加压装置对探针加压，在所述探针顶端部分具有能在输送平面上前后振动的结构；

其中，将所述探针布置成对顶端部分设置这样的角度：以不同于输送方向的方向伸入要测量的表面，将所述探针布置成使探针顶端接触所述薄片表面而输送薄片，从而由于对应于所述薄片表面的不平和摩擦系数的各强度的振动和冲击而使压电元件产生应变，以生成电信号；以及

其中，识别部分基于所述电信号强度的不同，识别薄片表面的表面属性。

7.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：以字母S的形状来成形探针。

8.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：至少具有调色剂供给容器和校准薄片的可消耗部件盒可安装在所述成像装置上；以及

在将可消耗部件盒更换为新的可消耗部件盒时，促使使用附着在所述新的可消耗部件盒上的校准薄片进行校正。

9.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述校 准薄片附着在至少具有调色剂供给容器的可消耗部件盒上；以及当已安装或卸下了可消耗部件盒时，促使使用所述校准薄片进行校正。

10.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述成像部分在薄片上喷墨以形成图像；以及

所述控制部分，对应于所述识别部分的识别结果，控制上述成像部分的喷墨量。

11.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述成像部分使用热打印头使墨带上的墨热转印到薄片上；以及

所述控制部分，对应于所述识别部分的识别结果，控制对所述热打印头供给的电力。

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