边缘检测装置以及包括其的图像形成设备的制作方法

专利名称：边缘检测装置以及包括其的图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测记录介质的边缘的边缘检测装置以及包括边缘检测装置的图像形成设备。
背景技术：
在静电摄影的图像形成设备中，已知如下技木即通过在记录介质的输送路径上(conveying path)布置(arrange)用于检测记录介质的边缘(以下，称为“边缘”)的诸如接触图像传感器(以下，称为CIS)的光学检测单元、以及通过计算主扫描对准(registration)与检测的记录介质的边缘位置的偏离量,来校正姆张记录介质的主扫描对准的技木，以及计算检测的记录介质边缘的歪斜(skew)量的技木，以便调节相对于记录介质的转印位置或者基于转印位置而调节记录介质的位置。通过将从检测单元中包括的诸如发光二极管(LED)的光源发射的光施加到记录介质上，然后通过用检测单元中包括的光接收单元接收由记录介质反射的反射光，执行由光学系统的检测单元进行的记录介质的边缘检測。例如，日本专利申请公开No. 2007-119135公开了如下配置，其中具有作为光源的LED的CIS等等用作检测记录介质的边缘的检测单元，以及调节LED的发光量，以便检测记录介质的边缘。在检测记录介质的边缘的传统方法中，从光学系统的检测单元向作为检测目标的记录介质施加检测光，以及由光接收单元接收记录介质反射的反射光。然后，处理单元以某方式处理，使得确定在接收比阈值更多的光量的像素上存在记录介质、而确定在没有接收比阈值更多的光量的像素上不存在记录介质。此外，将这些像素之间的分界检测为记录介质的边缘。因此，依赖于从要使用的检测单元的光源发射的光的波长以及起源于记录介质 的条件，诸如记录介质的材料性质或者顔色，记录介质的反射可能是不充分的。在这种情况下，即使在上面存在记录介质的部分上，检测单元也可能接收具有不超过阈值的量的反射光，从而进行的有关是否存在记录介质的判定是不明确的。因此，难以高精度地检测记录介质的边缘。日本专利申请公开No. 2007-119135公开了如下技术布置用于检测记录介质的边缘的CIS等等，以及调节LED的发光量，以便正确地检测记录介质的边缘。然而，存在一些难以解决的问题。例如，关于要使用的检测单元(CIS)的光源的发光波长以及记录介质的反射率性质的选择可能使得难以检测记录介质的边缘。此外，反射率低的记录介质的边缘的检测要求光源的发光时间更长，光源的发光强度更高，从而缩短了光源的寿命，増加了检测记录介质边缘所需要的检测时间。因此，需要提供ー种边缘检测装置，能够与光源发射的光的发射波长或者记录介质的反射率性质无关的、在短时间内精确检测各种记录介质的边缘。还需要提供一种图像形成设备，通过即使当使用各种记录介质时，也在短时间内实现高精度检测记录介质的边缘，从而用纸能力高、并且能够获得优选图像
发明内容

本发明的目的是至少部分地解决传统技术中的问题。ー种用于检测移动的记录介质的边缘的边缘检测装置，包括反射単元，包括具有比记录介质的反射率更高的反射率的反射表面；光源，用光照射记录介质以及反射単元的反射表面；光接收单元，包括布置在记录介质的宽度方向上的多个光电转换元件像素，在光电转换元件像素上接收从光源发射以及由记录介质以及反射単元的反射表面反射的反射光；以及控制单元，判定在光接收单元中给出比预定阈值高的输出的光电转换元件像素的区域作为记录介质的边缘。一种图像形成设备，包括转印单元，转印图像载体上形成的调色剂图像；输送路径，在其上向转印单元输送安放在纸张馈送単元中的记录介质；以及边缘检测単元，配备于记录介质移动方向上转印单元的上游，用于检测正在移动的记录介质的边缘。边缘检测单元是上述边缘检测单元。当结合伴随附图一起考虑时，通过阅读以下本发明优选实施例的详细描述，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点以及技术和エ业重要性。


图I是说明根据实施例的图像形成设备的示意配置的视图；图2是说明边缘检测装置的示意配置的透视图；图3是说明边缘检测装置中包括的反射単元的配置的透视图；图4是说明反射単元与驱动源之间的联接(coupling)部分的形式的放大透视图；图5是说明反射単元反射的反射光与光接收单元之间的位置关系的说明性图；图6是说明根据本实施例的边缘检测装置的检测单元的配置的示意图；图7是说明根据本实施例的边缘检测装置的光源的驱动电路图；图8是说明包括根据本实施例的记录介质的边缘检测电路的控制单元的块电路图；图9A和9B是说明边缘检测电路的操作的定时图；图10是说明光量调节模式、角度调节模式、以及清洁模式的控制内容的形式的流程图；以及图IlA和IlB是说明检测单元的输出电平与光接收单元中的光电转换元件像素布置之间的关系的图。
具体实施例方式根据本实施例的边缘检测装置在检测记录介质边缘的过程中具有以下特征。即，将高反射率部件(例如，反射镜)以该部件可以接收更多反射光的角度安装在CIS的下面部分上。使从CIS发射的光由高反射率部件以及记录介质反射，并且由CIS接收反射光。利用该配置，由高反射率部件反射的光的強度比由记录介质反射的光的强度更高。因此，可以确定在接收比阈值更多的反射光的光电转换元件像素上不存在记录介质，而在接收比阈值更少的反射光的另外光电转换元件像素上存在记录介质。这些使得根据本实施例的边缘检测装置的特征在于将光电转换元件像素之间的边界检测为记录介质的边缘。以下參考附图详细描述本实施例。图I所示的彩色打印机是应用本实施例的图像形成设备的ー种形式。图像形成设备并不局限于彩色打印机，也可以使用単色打印机、复印机、传真机、或者包括这些功能的复合机器。彩色打印机可以使用包括黄色(Y)、品红(M)、青色(C)、以及黑色⑷四种颜色的调色剂形成全色图像。在设备主体I的中心附近配备有充当环带状图像载体的中间转印带2。中间转印带2绕多个支承棍28、驱动棍8、以及2次转印相对棍(secondary transfer opposing roller) 10缠绕，配置为当驱动辊8由驱动电动机(未示出)旋转驱动时，可以执行图I中的顺时针方向的旋转输送。在中间转印带2之上，通过沿中间转印带2的移动方向并排地排列与黄色(Y)、品红(M)、青色(C)、以及黑色(K)相对应的多个图像形成単元3Y、3M、3C、3K，配置成串联类型(tandem-type)的图像形成部分4。在串联类型的图像形成部分4上配备有两个曝光装置5、5。图像形成单元3Y、3M、3C、以及3K包括作为运载相对应颜色的调色剂图像的潜像载体的光敏元件6Y、6M、6C、以及6K。在主转印位置配备有充当主转印单元的组成元件的主转印辊7Y、7M、7C、以及7K，以便通过在其间插入中间转印带2与各自的光敏元件相対。主转印位置是调色剂图像从光敏元件6Y、6M、6C、以及6K转印到中间转印带2上的位置。在设备主体I的上部配备有顾客在其上执行诸如打印设置的各种设置和操作的操作面板27。在中间转印带2的下方配备有边缘检测装置29以及2次转印单元。图I中的2次转印单元9是公知単元，以如下方式转印中间转印带2上的调色剂图像到记录介质S上电源(未示出)施加用于2次转印的转印电场到充当转印单元的2次转印夹持部(nip)Nl，该转印単元通过从中间转印带2的外侧对着2次转印相对辊10按压2次转印辊11形成。在图I中，在2次转印单元9附近配备有定影部分12，在其间配备有输送带15。在定影部分12中，通过对着定影带13按压加压辊14形成定影夹持部，该定影带13是环带。定影部分12中使用的定影方法是用于通过施加热量和压カ将转印的转印图像定影到由输送带15输送的记录介质S上的公知方法。在记录介质移动方向上2次转印夹持部NI的上游侧的输送路径Rl上配备有边缘检测装置29。边缘检测装置29由主要充当光学检测单元的CIS 30以及充当反射単元的反射镜31组成。边缘检测装置29用从CIS 30照射的光照射通过输送路径Rl的记录介质S以及反射镜31，以及接收由记录介质S和反射镜31反射的反射光。在图像形成设备中，图像数据从控制柜25中配备的控制板26传输，该控制柜25在设备主体I的侧表面上配备。当图像形成设备接收用于命令开始图像形成的信号吋，驱动辊8由驱动电动机(未示出)旋转驱动，以及支承辊28被旋转驱动，因此旋转输送中间转印带2。同吋，由每个图像形成単元3Y至3K在每个光敏元件6Y至6K上形成单色图像。此外，当输送中间转印带2时，光敏元件上形成的单色调色剂图像在主转印位置顺序转印到中间转印带2上，以便在中间转印带2上形成合成颜色图像。在设备主体I的下面部分配备有包括充当纸张馈送単元的多个纸张馈送盒18的纸张馈送台16。在纸张馈送台16上，如果选择纸张馈送盒18，以及操作设备来形成图像，则纸张馈送辊17旋转以及将记录介质S从ー个纸张馈送盒18馈送到与输送路径Rl连接的输送路径R上。由对准辊20馈送的记录介质S通过输送路径R上配备的运输辊19输送到输送路径Rl上。然后，通过记录介质移动方向上边缘检测装置29的上游侧配备的对准棍20上的突出挡(abutting),记录介质停止。对准棍20与中间转印带2上的合成颜色图像的定时同步地旋转。在边缘检测装置29与2次转印夹持部NI之间配备移位辊(shiftroller) 32。基于主扫描方向上的对准偏离量而在主扫描方向移位驱动移位棍32,以便校正记录介质S的位置。这里，从边缘检测装置29检测的记录介质S的边缘Sa中计算主扫描方向上的对准偏离量。在2次转印夹持部NI，在校正记录介质S的位置之后，将调色剂图像转印到记录介质S上。 在将图像转印到记录介质S上之后，通过2次转印夹持部NI以及输送带15的输送动作，将记录介质S输送到定影部分12 ;然后对其施加热量和压力，因此定影转印的图像(调色剂图像)。其后，以公知方式，使用排出辊21将记录介质3输送到校正记录介质S的卷曲的卷曲消除単元22。于是，在通过卷曲消除単元22的卷曲消除辊23校正记录介质S同吋，记录介质S排出到设备主体I的外面，并且堆放到排出托盘24上。图2说明边缘检测装置29的机械配置的形式。边缘检测装置29包括CIS30、反射镜31、充当反射镜31的驱动单元的步进电动机33、作为的反射镜31的位置检测单元、同时用作检测反射単元有无的检测单元的光屏蔽传感器34、以及从吹风扇350发送的空气的吹风ロ 35。吹风ロ 35配备成可以与反射镜31的反射表面31a相対，因此从吹风扇350发送的空气吹向反射镜31的反射表面31a。CIS 30和反射镜31配备为面对输送路径Rl，以及相对于输送路径Rl彼此相対。如图3所示，反射镜31沿着记录介质S的宽度方向W延伸。轴310和311从反射镜31的两端分别在设备主体I的正面侧和背面侧沿宽度方向同轴地突出。在正面侧上配备有轴310，其通过轴承(未示出)由充当正面侧上配备的检测装置主体的金属板支架可旋转地支撑。金属板支架320可拆卸地支撑在设备主体I上，用螺钉等等(未示出)牢牢地固定在设备主体I上。如图4所示，轴311与设备主体I背面侧上配备的步进电动机33的输出轴330联接。也就是说，反射镜31的轴311与步进电动机33的输出轴330具有相互対称的形状；从每个轴311与输出轴330中沿圆周方向切掉一半顶端(tip)，其切ロ表面分别称为搭接表面312、332。在每个搭接表面312和332上形成由在轴线方向延伸的销和孔所组成的凹槽-凸起啮合部分。此外，如果将销插入相对应的孔中，则搭接表面312和332可以在旋转方向整体旋转，以及在轴线方向相互可拆卸地机械联接。因此，如果从设备主体I上拆卸金属板支架320，则可以与金属板支架320 —起从正面侧(操作人员侧)拆卸反射镜31。此外，可以从正面侧(操作人员侧)向背面侧安装反射镜31。如图3所示，根据本实施例的反射镜31具有反射表面31a，其不是平面而是向内弯曲的抛物面。如图5所示，具有抛物面形状的反射表面31a反射从稍后描述的包括于CIS30中的光源38至40发射的光。此外，反射表面31a以弯曲方式形成，如此以致反射光在其宽度方向直线状地集中在CIS 30中包括的光接收单元36上。在本实施例中，形成反射表面31a，以便其具有比预期用于彩色打印机的记录介质S的反射率更高的反射率。反射镜31的轴310与步进电动机33的输出轴310相互联接。因此，如果驱动步进电动机33，则反射镜31变成可旋转的。结果，反射表面31a的反射角变成可调节的。因此，步进电动机33用作角度调节单元。光屏蔽传感器34检测反射镜31的轴311是否存在以及检测轴311的旋转量。因此，光屏蔽传感器34用作对边缘检测装置29反射镜31的安装状态的存在检测单元以及反射镜31的旋转角检测单元。在本实施例中，通过控制步进电动机33的旋转角可以调节反射表面31a的反射角，以及在使反射表面31a与吹风ロ 35相互相対的状态下，通过驱动吹风扇350以便通过吹风ロ 35将空气吹向反射表面31a，可以执行去除附在那里的纸粉等等的反射表面31a的清洁。此外，通过使用步进电动机33旋转地移动反射镜31，将反射镜31配置为在预定角度位置可拆卸的，操作人员或者维修人员可以手动地执行清洁。也就是说，步进电动机33与 吹风扇350配置成清洁单元100。当驱动吹风扇350向反射表面31a发送空气时，驱动步进电动机33将反射镜31移动到预定角度，在该角度吹风ロ 35排出的空气吹向反射镜31。在清洁模式M5下执行由步进电动机33所产生的反射镜31的旋转运动以及吹风扇的驱动形成的清洁操作。通过配备在图I所示的操作面板27上选择清洁模式M5的操作开关Gl以及通过在控制装置300中预设清洁模式M5如此以致如果对操作开关Gl进行操作，则执行清洁模式M5，可以执行清洁模式M5。或者，如果没有执行清洁模式M5，则可以自动执行清洁模式M5。在本实施例中，将反射镜31配置为可拆卸的。因此，不仅能够通过使用反射镜31检测记录介质S的边缘，而且通过拆卸反射镜31还能够藉由传统检测方法检测记录介质S的边缘。图6是说明根据本实施例的CIS 30的配置的示意图。在图6中，CIS 30主要包括光接收单元36、移位寄存器37、光源(LED-绿色)38、光源(LED-红色)39、和光源(LED-蓝色)40。由布置在记录介质S的宽度方向W上的多个光电转换元件像素组成光接收单元36。通过使图8所示的CIS 30的外侧上配备的LED电流驱动电路45驱动信号CIS_LED_G、CIS_LED_B、和CIS_LED_R，调节由包括红色、緑色、和蓝色三种颜色的LED组成的光源38至40的光量(输出电平)。LED电流驱动电路45用作光量调节单元。图7说明用于恒流驱动的CIS_LED (R，G，B)信号的驱动电路(LED电流驱动电路45)的示例。在恒流驱动中，例如,通过如图7所示的LED电流驱动电路45用直流(DC)驱动CIS_LED (R，G，B)信号。在电路中，通过阻抗器预先确定流入光源38至40的LED的最大电流值。当对其供应CIS_LED_(R，G，B)0N信号时，通过使晶体三极管操作的切换操作(0N/0FF)，来驱动在光源38至40中包括的每个LED。当以最大电流驱动光源38至40的LED吋，作为基准电压的CIS_RV信号保持恒定，然后调节供应ON信号到LED的持续时间(duration)，从而调节光源38至40的光量。当改变流入LED的电流值时，供应ON信号到LED的持续时间保持恒定，根据脉宽调制(PWM)驱动作为基准电压信号的CIS_RV信号，以及改变PMW的驱动占空比，从而调节光源38至40的光量。图8是说明包括用于由根据本实施例的边缘检测装置29检测记录介质5的边缘的边缘检测电路42的控制装置300的块电路图。在如图8所示的控制装置300的块电路图中，使用图6所示的CIS 30。另外，控制装置300还包括比较器41、边缘检测电路42、CPU44、CIS控制电路46、阈值设置电路43、以及图7所示LED电流驱动电路45。控制信号从CPU 44输入到CIS控制电路46。然后，CIS控制电路46向CIS 30以及边缘检测电路42供应读出时钟(CIS_CLK)以及同步信号(CIS_SI)。CIS_SI是用于CIS30的模拟信号(CIS_AN_0UT)的输出触发器,其ー个周期与一行的电荷累积时间(读出时间/采样时间)相对应。ON信号(C1S_LED_(G，R，Β)_0Ν)和用于确定LED的电流值的基准电压信号(CIS_RV)从CIS控制电路46输入到LED 电流驱动电路45，LED电流驱动电路45向CIS 30供应驱动LED的驱动电流。阈值设置电路43接收来自CIS控制电路46的、与反射镜31有无一致的一位数字(高或低)信号，以及向比较器41供应阈值电压Xl和X2作为根据反射镜31有无的阈值。阈值设置电路43切换从CIS控制电路46输入的信号,从而使能在使用反射镜31时设置的阈值电压Xl与不使用反射镜31时设置的阈值电压X2之间进行切換。当在不进行拆卸的状况下始終在安装状态使用反射镜31时，不需要阈值设置电路43以及设置阈值电压XI。CIS 30由CIS控制电路46供应读出时钟(C1S_CLK)和同步信号(CIS_SI)以及由LED电流驱动电路45供应光源36至40的驱动电流，以及向比较器41输出模拟信号(CIS_AN_0UT)。来自CIS 30的模拟信号(CIS_AN_0UT)以及来自阈值设置电路43的阈值电压输入到比较器41。然后，比较器41将模拟信号(CIS_AN_0UT)转换为ニ进制数字信号，并且将ニ进制数字信号作为数字信号(CIS_DIN)输出到边缘检测电路42。在转换过程中，当使用反射镜31吋，阈值设置电路43设置使用反射镜31时设置的阈值电压Xl ;当不使用反射镜31吋，阈值设置电路43设置不使用反射镜时设置的阈值电压X2。此外，当使用反射镜31时，根据设置的阈值电压Xl调节由图6所示的三种颜色的LED组成的光源38至40的光量。另ー方面，当不使用反射镜31时，用预设光量驱动光源38至40。边缘检测电路42从比较器41接收数字信号(CIS_DIN)，以及从CIS驱动电路接收读出时钟(CIS_CLK)和同步信号(CIS_SI)，然后输出指示记录介质S的边缘Sa的门信号(P_EDGE)到 CPU 44。门信号(P_EDGE)从边缘检测电路42输入到CPU 44。CPU 44经由内部处理从门信号中生成计数值，相对于參考像素而计算差别值，以及输出差别值到系统控制电路47。系统控制电路47可以基于输出的差别值(B卩，边缘信息)而校正主扫描方向上的对准以及计算歪斜量。此外，CPU 44根据反射镜31的有无切换光源38至40的发光持续时间，以及当使用反射镜31时调节光源38至40的光量。然后，CPU 44输出控制信号到CIS控制电路46。图9A以及9B是说明边缘检测电路42的操作的定时图。图9A是当不使用反射镜31时的定时图，图9B是当使用反射镜31时的定时图。CIS_CLK表示读出时钟，CIS_SI表示同步信号以及是模拟信号(CIS_AN_0UT)的输出触发器的信号，CIS_LED_(R，G，Β)_0Ν表示光源38至40的驱动信号，CIS_RV表示基准电压信号，CIS_AN_0UT表示从CIS的模拟输出，CIS_DIN表示从比较器41输出的数字信号，如图8所示，如图8所示的P_EDGE表示从边缘检测电路42输出到CPU 44的门信号，而COUNTER表示CPU 44的内部计数器。在CIS_SI是高的定时，与CIS_CLK的上升沿同步地将COUNTER复位为“O” (图9A中的(a))。在CIS_CLK随后的上升沿，CIS_LED_(R，G，B)_0N信号变成高，从而使光源38至40发射光。此外，在同一定吋，COUNTER开始计数(图9A中的(b))。在CIS_AN_0UT变成高于阈值电压X2的定时，CIS_DIN变成高(图9A中的(C))。在CIS_DIN是高(当存在记录介质S时“高”)的定时，喷嘴过滤器(未示出)的计数器与CIS_CLK的上升沿同步地开始计数(图9A中的(d))。当对于四个毗邻像素CIS_DIN都是高时，确定存在记录介质S的边缘Sa，以及将P.EDGE信号设置为高(图9A中的(e))。利用该操作，保持COUNTER的值。在图9A中，COUNTER的值保持为“7”。此外，在CPU 44设置的间隔内将CIS_LED_(R，G，B)_0N变成低，终止从光源38至40发射光(图9A中的(f))。注意，图9A说明不使用反射镜31的情况。在这种情况下，当不存在记录介质S时，CIS_DIN是低，当检测到记录介质S吋，CIS_DIN变成高。相反，图9B说明使用反射镜31的情況。在这种情况下，与图9A所示的不使用反射镜31的情况相反，当不存在记录介质S吋，CIS_DIN是高，当检测到记录介质S吋，CIS_DIN变成低。因此，在CIS_AN_0UT变成低于阈值电压Xl的定时(图9B中的(g))，CIS_DIN变成低。此外，当对于四个毗邻像素CIS_DIN均是低时，确定存在记录介质S的边缘Sa，以及将P_EDGE信号设置为高(图9B中的(h))。作为从CIS_SI变成高的定时直到P_EDGE变成高时为止的參考像素数量，由系统针对要使用的记录介质的每个预先确定的值存储在存储器(未示出)中。从CIS_SI变成高的定时直到P_EDGE变成高时为止，CPU 44基于ー张记录介质而检测像素数量(COUNTER)，以及相对于參考像素数量计算差别。图10是说明光量调节模式M3以及反射镜31的角度调节模式M4和清洁模式M5的内容的控制流程图。应当注意，只有当使用反射镜31时，才应用该流程。当不使用反射镜31时，光量是恒定的，因此该流程不应用于此。在图8所示的CIS控制电路46上执行该控制例程。当反射镜31安装到边缘检测 装置29上时，图6中的CIS 30的光源38至40的驱动持续时间设置为MAX (最大值)(步骤SI)。作为确定反射镜31是否安装到边缘检测装置29上的信号，使用来自光屏蔽传感器34的输出。在该状态，使光源38至40发光，以及确定对于所有像素P_EDGE信号是否为高(步骤S2)。当对于所有像素P_EDGE信号是高吋，完成角度调节以及处理前进到步骤S9的光源调节。当在步骤S2并非对于所有像素P_EDGE的信号都是高时，驱动图2所示的步进电动机33改变反射镜31的角度(步骤S3)。在改变了角度之后，使光源38至40发光以及确定对于所有像素P_EDGE信号是否为高(步骤S4)。然后，类似于上述情况，当对于所有像素P_EDGE信号是高时，完成角度调节，过程前进到步骤S9的光源调节。这些处理配置成角度调节模式M4。
当在步骤S4并非对于所有像素P_EDGE信号都是高吋，确定反射镜31的角度是否到达可改变角度范围的上限(步骤S5)。当反射镜31的角度没有到达上限时，过程返回到步骤S3，执行类似于以上的处理。在流程中，如附图标记A所示的步骤S3至S5的处理是反射镜31的初始设置操作，与角度调节模式M4相对应，以及还充当污染检测单元120的操作。也就是说，当并非对于所有像素P_EDGE信号都是高时，确定记录介质被污染。在步骤S5，当反射镜31到达反射镜31可以旋转移动的角度范围的上限时，确定反射表面31a被污染，以及确定是否执行了清洁模式M5 (步骤S6)。通过參考执行清洁模式M5时存储的COUNTER的值或者通过确定是否存在执行清洁模式M5时设置的标志，确定是否执行了清洁模式M5。当没有执行清洁模式M5吋，执行清洁模式M5 (步骤S7)，处理返回到步骤S2以及执行类似于以上的过程。清洁模式M5是由图2所示的步进电动机33旋转反射镜31，在旋转反射镜31的同时驱动吹风扇350，从而用吹风扇350吹出的空气去除反射镜31上的灰尘的模式。在步骤S6，当已经执行了清洁模式M5时，在图I所示的操作面板27上显示错误消息(步骤S8)。然后，完成了光量调节以及角度调节。在正常结束了反射镜31的角度调节之后，从包括调节光源38至40的发光持续时 间的方法以及根据PWM驱动基准电压来调节PWM的占空比(改变电流值)的方法的多个方法之中选择LED光量调节方法(步骤S9)。也就是说，可以选择第一模式Ml或者第二模式M2。在本实施例中，将PMV驱动基准电压设置为缺省选项。当没有选择PMV驱动基准电压吋，确定选择调节光源38至40的发光持续时间。为了选择第一模式Ml和第二模式M2之一，可以在操作面板27上配备选择开关等等作为选择単元，以及通过选择开关输入的指定信号可以确定选择。当调节光源38至40的发光持续时间时，光源38至40的驱动持续时间设置为Min (最小值)(步骤S10)。在该状态，使光源38至40发光以及确定对于所有像素P_EDGE信号是否为高(步骤Sll)。当对于所有像素P_EDGE信号是高时，完成了光量调节以及角度调节。当并非对于所有像素P_EDGE信号都是高吋，改变光源38至40的驱动持续时间(使驱动持续时间更长)(步骤S12)。其后，使光源38至40发光以及再次确定对于所有像素P_EDGE信号是否为高(步骤S13)。然后，类似于上述过程，当对于所有像素P_EDGE信号是高时，完成了光量调节以及角度调节。当并非对于所有像素P_EDGE信号都是高时，过程返回到步骤Sll以及执行类似于以上的流程。 另ー方面，当在步骤S9选择PWM驱动时，将基准电压的PWM占空比设置为Min (最小值)(步骤S14)。在该状态，使光源38至40发光以及确定对于所有像素P_EDGE信号是否为高(步骤S15)。当对于所有像素P_EDGE信号是高时，完成了光量调节以及角度调节。当并非对于所有像素P_EDGE信号都是高吋，改变光源38至40 (LED)的PWM占空比(以便为更高)(步骤S16)。其后，使光源38至40 (LED)再次发光以及确定对于所有像素P_EDGE信号是否为高(步骤S17)。然后，用与上述情况同样的方式，当对于所有像素P_EDGE信号是高吋，完成了光量调节以及角度调节。当并非对于所有像素P_EDGE信号都是高吋，过程返回到步骤S16以及执行与以上处理相同的处理，直到对于所有像素P_EDGE信号都变成高时为止。在本实施例中，由第一模式Ml以及第ニ模式M2配置成光量调节模式M3。图IlA以及IlB是说明CIS 30的输出电平与像素位置之间的关系的图。图IlA说明不使用反射镜31的情況。在图IlA中，将作为阈值电压X2的比较器电压设置为CIS输出电平的最大值与最小值的平均值。因此，虽然能够检测诸如ー张白纸的、具有高反射率的记录介质S，但是不能检测诸如ー张有色纸的、具有低反射率的记录介质S。此外，在其上不存在记录介质5的部分的CIS输出电平为低电平，而在其上存在记录介质S的部分的CIS输出电平为高电平。将输出电平在超过阈值电压X2时从低变成高的像素检测为记录介质S的边缘Sa。图IlB说明使用反射镜31的情況。在图IlB中，将充当阈值电压Xl的比较器电压设置为比CIS输出电平的最大值低大约数百mV的值。由此，因为在光量调节吋，调节发光量以致于对于所有像素反射镜31的光接收量都超过阈值电压XI，所以可以将阈值电压Xl设置为接近于CIS输出电平的最大值的值。此外，与不使用反射镜31的情况相反，在其上不存在记录介质S的反射镜31的部分的CIS输出电平为高电平(上限值)，而在其上存在记录介质S的反射镜31的部分的CIS输出电平为低电平。因此，当使用反射镜31吋，将 输出电平在降低到阈值电压Xl之下时从高改变为低的像素检测为记录介质S的边缘Sa。当如图IlA所示不使用反射镜31时,为了应对具有不希望的反射率性质的记录介质S，要求光源38至40的发光持续时间更长，以便从CIS 30获得更大的输出。另ー方面，当使用反射镜31时，反射镜31具有比白纸更高的反射率，以及可以根据来自反射镜31的反射光的输出调节光源38至40的光量。因此，在这种情况下，与不使用反射镜31的情况相比，可以缩短光源38至40的发光持续时间。因此，可以降低光源38至40的负荷(load)以提高其持久性，从而使其使用期更长。另外，可以高精度地检测具有不同反射率的记录介质S的边缘。此外，与一行的电荷累积时间(读出时间/采样时间)相对应的图8所示的CI5_5I依赖于光源38至40的发光持续时间。因此，如果缩短光源38至40的发光持续时间，也可以缩短电荷累积时间(读出时间/采样时间)。在检测记录介质S边缘的传统方法中，使从CIS 30的光源(LED)发射的光由记录介质S反射。然后，反射光由CIS 30接收，以及确定在接收比确定阈值更多的光的像素上存在记录介质S，以及确定在接收等于或者小于确定阈值的光的像素上不存在记录介质S。此夕卜，将这些像素之间的分界检测为记录介质S的边缘Sa。因此，依赖于将要使用的CIS 30的光源的发光波长或者记录介质S的反射率性质，由记录介质反射的反射光的光量是不充分的。在这种情况下，即使在其上存在记录介质S的部分上也不能接收光量超过阈值的光，从而不能确定是否存在记录介质。因此，难以检测记录介质3的边缘Sa。然而，如在本实施例中，将作为具有比将要使用的记录介质S的反射率更高的反射率的反射部件的ー种形式的反射镜31以反射镜31可以接收更多反射光的角度安装在CIS 30的下面部分上。此外，从CIS 30的光源38至40发射的照射光由具有高反射率的反射表面31a以及记录介质S反射，以及反射光由CIS 30的光接收单元36接收。由此，因为由具有高反射率的反射表面31a反射的光的強度比由记录介质S反射的光的强度更高，所以确定在接收了比阈值Xl更多反射光的像素上不存在记录介质，以及确定在接收更少光的像素上存在记录介质S。因此，将这些像素之间的分界检测为记录介质S的边缘Sa。相应地，即使当使用光反射不充分的记录介质时，也可以检测记录介质S的边缘Sa。此外，也可以不依赖于将要使用的CIS 30的光源38至40的发光波长或者记录介质S的反射率性质地高精度地检测记录介质S的边缘Sa。此外，可以降低检测边缘所需要的发光量，以便缩短由LED组成的光源38至40的发光持续时间。另外，可以降低发光强度，以便使光源38至40 (LED)的寿命更长。此外，缩短光源38至40的发光持续时间，以便缩短边缘检测时间。在包括边缘检测装置29的这样的彩色打印机中，即使当使用具有不同反射率值的各种记录介质S时，也可以在短时间内精确地检测其边缘。因此，彩色打印机具有高用纸能力以及可以精确地计算具有不同反射率值的各种记录介质S上的主扫描对准校正量以及歪斜量，从而获得优选的图像。在本实施例中，边缘检测装置29的反射镜31可从金属板支架320拆卸。控制装置300具有分别与反射镜31安装和没安装的情况相对应的阈值Xl和X2，以及使用阈值Xl和X2确定记录介质S的边缘Sa。因此，边缘检测装置29可以作为可选装置安装到不包括边缘检测装置29的彩色打印机上，从而增加了设备的通用性。在本实施例中，包括检测反射镜31的反射表面31a上的污染物的污染检测单元120以及清洁单元100。如果污染检测单元120检测到反射表面31a被污染了，则通过使用清洁单元100执行清洁模式M5。相应地，可以稳定反射表面31a的反射率，以及可以更精确 地检测记录介质S的边缘Sa。另外，可以更精确地计算主扫描对准校正量以及歪斜量，从而获得更优选的图像。在本实施例中，以反射表面31a反射从光源38至40发射的更多反射光到光接收单元36的光电转换元件像素的角度设置反射镜31的反射表面31a。更具体地，形成光接收单元36以致于将反射光聚集在光接收单元36中的光电转换元件像素的ー个点上。因此，光接收单元36的光接收灵敏度增加，以便可以更精确地检测记录介质S的Sa。另外，可以更精确地计算主扫描对准校正量以及歪斜量，从而获得更优选的图像。此外，具有角度调节模式M4，用于控制反射镜31的反射表面31a处于将反射镜31的反射表面31a反射的更多光反射到光接收单元36中的光电转换元件像素上的角度。因此，与反射表面31a的形状相结合，增加了光接收单元36的光接收灵敏度，因此可以更精确地检测记录介质S的边缘Sa。另外，可以更精确地计算主扫描对准校正量以及歪斜量，从而获得更优选的图像。根据本实施例，由反射単元的反射表面反射的反射光的強度比记录介质反射的反射光的强度更高。因此，可以确定在像素接收超过阈值的光量时光电转换元件像素上不存在记录介质，以及还确定在接收具有小于阈值的量的光的像素上存在记录介质。此外，通过检测像素之间的分界作为记录介质的边缘，即使使用光反射不充分的记录介质，也可以检测记录介质的边缘。相应地，可以在短时间内不依赖于光源的发光波长或者记录介质的反射率性质地精确地检测各种类型的记录介质的边缘。除了可以精确地检测记录介质的边缘之外，还降低了检测边缘所需要的发光量，因此可以缩短光源的发光时间以及可以降低其发光强度。使得能够延长光源的寿命。虽然根据具体实施例完整而清晰地描述了本发明，但是并不因此而限制伴随权利要求，而是对于本领域技术人员来说，在完全属于在此陈述的基本教导内，应该理解成本发明包含可能发生的所有修改以及替代。
权利要求
1.ー种边缘检测装置，用于检测移动的记录介质的边缘，该边缘检测装置包括 反射单元，其包括具有比记录介质的反射率更高的反射率的反射表面； 光源，用光照射记录介质和反射単元的反射表面； 光接收单元，包括在记录介质的宽度方向上布置的多个光电转换元件像素，在光电转换元件像素上接收从光源发射并且由记录介质和反射単元的反射表面反射的反射光；和 控制单元，判定在光接收单元中给出比预定阈值高的输出的光电转换元件像素的区域作为记录介质的边缘。
2.根据权利要求I的边缘检测装置，其中 该反射単元可从检测装置主体拆卸；和 该控制単元具有与反射単元安装到检测装置主体的情况和反射単元未安装到检测装置主体的另ー情况的每种情况相对应的判定阈值，以及使用每种情况的判定阈值判定记录介质的边缘。
3.根据权利要求I或者2的边缘检测装置，还包括光量调节单元，其根据从光接收单元的输出调节从光源发射的照射光的光量。
4.根据权利要求I或者2的边缘检测装置，还包括角度调节单元，其调节反射単元的反射表面的角度。
5.根据权利要求I或者2的边缘检测装置，还包括污染检测单元，其检测反射単元的反射表面上的污染。
6.根据权利要求I或者2的边缘检测装置，还包括清洁单元，其清洁反射単元的反射表面。
7.根据权利要求I或者2的边缘检测装置，还包括第一単元，其检测反射単元的有无。
8.根据权利要求I或者2的边缘检测装置，其中 将反射単元的反射表面设置于将从光源发射的光反射到光接收单元中的光电转换元件像素上的角度。
9.根据权利要求8的边缘检测装置，其中 形成该反射单元的反射表面，以便将该反射表面反射的反射光直线状地集中在光接收单元中的光电转换元件像素的宽度方向上。
10.根据权利要求3的边缘检测装置，其中 该光量调节单元具有控制以最大电流驱动光源的第一模式和可变地控制流向光源的电流的第二模式。
11.根据权利要求3的边缘检测装置，其中该边缘检测装置具有光量调节模式，其中根据从光接收单元的输出控制从光源发射的光的光量。
12.根据权利要求4的边缘检测装置，其中该边缘检测装置具有角度调节模式，其中控制该反射単元的反射表面反射的更多反射光处于朝向光接收单元的光电转换元件像素的角度。
13.根据权利要求6的边缘检测装置，其中 该边缘检测装置具有清洁模式，其中自动清洁反射単元的反射表面。
14.根据权利要求7的边缘检测装置，其中 该边缘检测装置具有检测该记录介质的边缘的多个模式，和基于来自检测反射単元有无的第一単元的检测结果，选择性地切换模式。
15.一种图像形成设备，包括 转印单元，转印图像载体上形成的调色剂图像； 输送路径，在其上向该转印单元输送安放在纸张馈送単元中的记录介质；和边缘检测单元，配备于记录介质移动方向上转印单元的上游，用于检测正在移动的记录介质的边缘，其中 边缘检测单元是根据权利要求I至14任一项的边缘检测単元。
全文摘要
一种用于检测移动的记录介质的边缘的边缘检测装置，包括反射单元，其包括具有比记录介质的反射率更高的反射率的反射表面；光源，用光照射记录介质和反射单元的反射表面；光接收单元，包括布置在记录介质的宽度方向上的多个光电转换元件像素，在光电转换元件像素上接收从光源发射并且由记录介质以及反射单元的反射表面反射的反射光；和控制单元，判定在光接收单元中给出比预定阈值高的输出的光电转换元件像素的区域作为记录介质的边缘。
文档编号G03G15/00GK102692841SQ20121008816
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月19日 优先权日2011年3月18日
发明者坂圭介 申请人:株式会社理光