光学传感器和图像形成装置的制造方法_2

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的关系;
[0044] 图21Α和21Β示出根据第二实施例的光学传感器的配置;
[0045] 图22示出根据第二实施例的光学传感器的配置;
[0046] 图23是使用根据第二实施例的光学传感器的检测方法的流程图;
[0047] 图24示出根据第三实施例的光学传感器的配置;
[0048] 图25示出根据第三实施例的光学传感器的配置;
[0049] 图26示出纸张类型归类列表;
[0050] 图27是使用根据第三实施例的光学传感器的检测方法的流程图;以及
[0051] 图28示出根据第四实施例的图像形成装置的配置。
【具体实施方式】
[0052] 以下描述实现本发明的实施例。在实施例中,使用相同的附图标记来描述相同的 元件等,且可以省略重复的描述。
[0053] 第一实施例
[0054] 另一方面,能够通过使用共焦显微镜等来观察(测量)记录纸张的表面的状态 (状况)。但是,已知在记录纸张的表面上形成的粗糙斜面是陡峭的。因此,测量结果可能 包括相当大的噪声分量,且可能花费长时间来测量表面的状态。为了克服该问题,在纸行业 等中,通常使用漏气测试的结果来评估(测量)纸的平滑度作为诸如记录纸张的纸的表面 状况(平滑度)的指标。这是因为可以容易地进行漏气测试来测量表面的状态。在纸行业 中通常使用平滑度的指标,使得例如在复印机等的发展中使用该指标作为指示纸的平滑度 的参考之一以优化打印条件。即,作为指示纸的表面状态的指标,比使用均方根高度"Ra" 等指示表面状态的通用指标更频繁地使用漏气测试的结果。但是,虽然可以容易地进行漏 气测试,但是可能增加装置的大小,且也可能花费相当量的时间。为了克服该问题,期望提 供一种可以被安装在图像形成装置等中以降低成本、且可以类似于漏气测试来测试纸张的 表面状态(即平滑度)的光学传感器。
[0055] 接下来,参考图1,描述在纸张上进行的漏气测试。在用于测试纸张的漏气测试中, 从漏气装置的头部10向记录纸张20供应空气11,使得基于泄漏空气11的时间段来测量记 录纸张20的平滑度。供应给记录纸张20的空气11被分离为沿着记录纸张20的表面泄漏 的空气21和进入记录纸张20的内部且从记录纸张20泄漏的空气22。由于基于空气的漏 气时间段,可以估计(测量)记录纸张20的平滑度。
[0056] 光学传感器
[0057] 接下来,描述根据该实施例的光学传感器。图2示出了根据该实施例的光学传感 器100。根据该实施例的光学传感器100包括光源100、准直从光源110发射的光的准直 透镜120、包括用于检测由记录纸张20规则地反射的光的光电二极管的规则反射光检测器 130、以及将具有预定角度的光入射到规则反射光检测器130中使得入射到记录纸张20的 光的入射角度"Θ"处于从75° (度)到85° (度)的范围中(即大于或等于75° (度) 且小于或等于85° (度))的透镜121。另外,规则反射光检测器130连接到控制器150,该 控制器150进行对光学传感器、各种计算等的控制。另外,该实施例中的光学传感器还包括 在其底面侧具有开口的框架(chassis) 160,且在该框架160内容纳光源110、准直透镜120、 透镜121等。
[0058] 光源 110
[0059] 在该实施例的光学传感器中,可以使用发光二极管(LED)作为光源110。作为LED, 可以使用大约3平方毫米的芯片型LED。另外,在此使用的LED可以发射具有850nm的发射 波长的红外光。因为要由包括规则反射光检测器130的光学传感器检测的较高的敏感度, 优选使用红外光。基于引入到LED中的电流的电流值来确定发光量。在此的额定电流是 20mA,且使用电子电路(未示出)来控制电流值为恒定值。用作光源110的LED直接固定 到具有ABS树脂等的框架160。
[0060] 在该实施例中,优选地,准确的准直后的光照射(入射)到记录纸张 20。为此,提 供准直经透镜120。作为准直透镜120,可以使用具有例如焦距f = 9mm且直径为2mmq) 的透镜。以如下方式安装(布置)该准直透镜120 :准直透镜120的焦点位置位于用作光 源110的LED的发亮(发光)点处。准直透镜120被固定到框架160,为其形成具有0. 5_ 大小的固定余量。如上所述,在该实施例中,在用作光源110的LED的发亮(发光)点和准 直透镜120的中心之间的线是光轴。以如下方式放置用作光源110的LED和准直透镜120 : 光轴和记录纸张20的法线之间的角度近似为80° (度)。另外,在该情况下,准直透镜120 被固定到适当位置,使得准直透镜120等不与记录纸张20接触,且框架160的尺寸不太大。
[0061] 规则反射光检测器130
[0062] 类似于光源110,规则反射光检测器130也被固定在框架160内部。在该实施例 中,使用光电二极管(PD)作为反射光检测器130。要在此使用的ro近似为3平方毫米。一 些ro包括光检测表面,其变为(用作)光接收表面,具有1平方毫米。作为将光入射到作 为规则反射光检测器130的ro中的透镜121,可以使用具有例如焦距长度(焦距)f = 9mm 且直径为3mmq)的透镜。另外,以如下方式安装(布置)该透镜121 :透镜121的焦点位置 位于用作规则反射光检测器130的ro的光接收表面处。这样做,入射到规则反射光检测器 130的光的入射角宽度为近似5° (度)。在该实施例中,透镜21的中心和用作规则反射 光检测器130的ro的光接收表面的中心之间的线变为光轴。布置(放置)该规则反射光 检测器130和透镜121使得光轴和记录纸张20的法线之间的角度(近似)为80° (度)。 为此,相对于记录纸张20倾斜地布置透镜121和变为规则反射光检测器130的ro。
[0063] 记录纸张 20的位置
[0064] 要由该实施例中的光学传感器检测的对象是记录纸张20。在该实施例的描述中, 光学传感器的目标是记录纸张20。但是,应该注意,光学传感器还可以检测除了介质纸张 20以外的另一记录介质,且在此描述记录纸张20作为要由光学传感器检测的对象的例子。 例如,由输送辊(未示出)沿着导轨来输送该记录纸张20。因此,控制该实施例中的光学传 感器与记录纸张20之间的距离使得该距离总是恒定的。在此,规则反射光检测器130的光 轴与光源110的光轴交叉的位置被称为"焦点位置"。布置该焦点位置以形成在位于在框架 160内部的离由框架160的下表面形成的表面近似500 μ m的位置处。因此,沿着框架160 的下表面输送的记录纸张20的位置与"焦点位置"分离500 μ m。
[0065] 框架 160
[0066] 如上所述,该实施例中的光学传感器包括在框架160中容纳的光源110、准直透镜 120、规则反射光检测器130、透镜121等。另外,光通过框架160的开口 161照射到记录纸 张20,使得来自记录纸张20的作为照射光的反射的规则反射光被该规则反射光检测器130 接收。框架160由具有黑色以便吸收光的ABS树脂形成,使得可以消除干扰光。形成(提 供)框架160,使得光源110、准直透镜120、规则反射光检测器130、透镜121等被固定和安 装在框架160内部。虽然可以基于准直透镜120和透镜121的尺寸来确定框架160的尺寸, 但是可以形成框架160以在X、y和z方向上分别具有近似50mm、IOmm和6mm的尺寸。
[0067] 控制器
[0068] 接下来,描述该实施例中的光学传感器的控制器150。如图3所示,控制器150连 接到规则反射光检测器130等,且包括:1/0部分151,其对来自规则反射光检测器130等的 信号进行输入/输出控制;运算处理器152,其进行诸如信号处理的各种计算;平均处理器 153,其进行平均处理;以及存储器154,其存储各种信息。另外,该实施例中的光学传感器 经由控制器150连接到图像形成装置。另外,在该实施例的描述中,虽然控制器150被包括 在光学传感器中,但是如果该实施例中的光学传感器被包括(安装)在图像形成装置内部, 则控制器150可以被安装在图像形成装置内部,且可以进行例如对该实施例中的光学传感 器的控制。
[0069] 使用光学传感器等的检测方法
[0070] 接下来,参考图4描述使用根据该实施例的光学传感器的检测方法等。
[0071] 首先,如在步骤S102中所示,开始使用根据该实施例的光学传感器的反射光强度 检测操作。具体地,通过接通电源或向连接到该实施例中的光学传感器的图像形成装置传 输指示打印的开始的信号,来开始使用根据该实施例的光学传感器的反射光强度检测操
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