專利名稱：光學(xué)傳感器和圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露的一個(gè)方面涉及光學(xué)傳感器和圖像形成設(shè)備。具體而言，本披露的該一個(gè)方面涉及包括半導(dǎo)體激光器的光學(xué)傳感器和包括所述光學(xué)傳感器的圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
諸如數(shù)字復(fù)印機(jī)或激光打印機(jī)之類的圖像形成設(shè)備將墨粉圖像轉(zhuǎn)印到諸如打印紙之類的記錄介質(zhì)的表面上。隨后，圖像形成設(shè)備通過(guò)在預(yù)定條件下加熱和按壓墨粉圖像來(lái)定影墨粉圖像。墨粉圖像的定影屬性在很大程度上受記錄介質(zhì)的材料、厚度、濕度、光滑度和涂層狀態(tài)的影響。例如，對(duì)于光滑度較低且其表面顯著不平整的記錄介質(zhì)而言，在凹入部分處的定影率較低，并且可能會(huì)出現(xiàn)顏色上的不均勻。因此，為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像形成，可能需要取決于記錄介質(zhì)的類型來(lái)單獨(dú)設(shè)置定影條件。此外，根據(jù)圖像形成設(shè)備的發(fā)展和表示方法的多樣化，僅對(duì)于打印紙而言就存在多于幾百種的記錄介質(zhì)。此外，對(duì)于每種打印紙，取決于基本重量或厚度上的差異還存在各種名稱。主要使用的打印紙的類型包括常規(guī)紙；諸如光澤涂層紙、無(wú)光澤涂層紙和美術(shù)紙之類的涂層紙；塑料紙張；以及，表面被凸起的專用紙。上述紙的名稱還在增加。在現(xiàn)在的圖像形成設(shè)備中，可能需要用戶在打印時(shí)設(shè)置定影條件。因此，可能需要用戶具有識(shí)別紙的類型的知識(shí)。此外，還存在用戶可能每次需要輸入與紙的類型相對(duì)應(yīng)的設(shè)置內(nèi)容的煩擾。當(dāng)輸入了錯(cuò)誤的設(shè)置內(nèi)容時(shí)，不會(huì)獲得優(yōu)化的圖像。順便提及，專利文獻(xiàn)1 (日本公布的未審公開No. 2002-340518)公開了一種表面屬性識(shí)別裝置，該表面屬性識(shí)別裝置包括傳感器，該傳感器通過(guò)在接觸記錄材料的表面的同時(shí)掃描記錄材料的表面，來(lái)識(shí)別記錄材料的表面屬性。專利文獻(xiàn)2 (日本公布的未審公開No. 2003-292170)公開了一種打印裝置，該打印裝置基于壓力值來(lái)確定打印紙的類型，該壓力值是當(dāng)壓力傳感器接觸打印紙時(shí)利用壓力傳感器檢測(cè)到的。專利文獻(xiàn)3 (日本公開的未審公開No. 2005-156380)公開了一種記錄材料確定裝置，該記錄材料確定裝置使用反射光和透射光來(lái)確定記錄材料的類型。專利文獻(xiàn)4 (日本公開的未審公開No. HEI10-160687)公開了一種紙張材料確定裝置，該紙張材料確定裝置基于在紙張材料的表面上反射的光的量和透射過(guò)紙張材料的光的量來(lái)確定在傳送過(guò)程中的紙張的材料。專利文獻(xiàn)5 (日本公開的未審公開No. 2006-062842)公開了一種圖像形成設(shè)備，該圖像形成設(shè)備包括確定模塊，該確定模塊基于來(lái)自反射型光學(xué)傳感器的檢測(cè)輸出，確定記錄材料是否被存儲(chǔ)在饋送單元中以及饋送單元是否存在。專利文獻(xiàn)6 (日本公開的未審公開No. HEI11-249353)公開了一種圖像形成設(shè)備， 該圖像形成設(shè)備通過(guò)將光照射到記錄介質(zhì)上并檢測(cè)反射光的兩個(gè)偏振分量的相應(yīng)量來(lái)確定記錄介質(zhì)的表面屬性。然而，在專利文獻(xiàn)3中公開的記錄材料確定裝置僅能夠確定打印紙的表面的光滑度。記錄材料確定裝置并不區(qū)分打印紙的名稱，不同名稱的具有相同光滑度的記錄紙具有不同的厚度。此外，取決于在記錄材料確定裝置中使用的成像裝置，在讀取的圖像上出現(xiàn)模糊，而并未獲得高質(zhì)量的圖像。因此難于準(zhǔn)確地識(shí)別記錄材料。為了減少模糊，會(huì)需要高性能的裝置，但其會(huì)導(dǎo)致高成本的缺陷。此外，即使獲得了高質(zhì)量的圖像，也還存在另一項(xiàng)缺陷，即需要高性能的圖像分析裝置來(lái)根據(jù)高質(zhì)量的圖像來(lái)識(shí)別記錄材料。此外，利用在專利文獻(xiàn)4中公開的紙張材料確定裝置和在專利文獻(xiàn)5和專利文獻(xiàn)6 中公開的圖像形成設(shè)備，僅能夠識(shí)別(確定)無(wú)涂層紙/涂層紙/OHP紙張之間的差異。在專利文獻(xiàn)4中公開的紙張材料確定裝置和在專利文獻(xiàn)5和專利文獻(xiàn)6中公開的圖像形成設(shè)備并不區(qū)分名稱?？赡苄枰獏^(qū)分名稱來(lái)形成高質(zhì)量的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，提供了一種光學(xué)傳感器，其包括照射系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)發(fā)光部件的半導(dǎo)體激光器；和至少一個(gè)光檢測(cè)器，其檢測(cè)光的量，所述光是從所述照射系統(tǒng)發(fā)射的并在類似紙張的對(duì)象上反射。在另一個(gè)方面中，提供了一種在記錄介質(zhì)上形成圖像的圖像形成設(shè)備。所述圖像形成設(shè)備包括光學(xué)傳感器。所述光學(xué)傳感器包括照射系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)發(fā)光部件的半導(dǎo)體激光器；和至少一個(gè)光檢測(cè)器，其檢測(cè)光的量，所述光是從所述照射系統(tǒng)發(fā)射的并在所述記錄介質(zhì)上反射。當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，從以下的描述中本發(fā)明實(shí)施例的其他目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯。


圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色打印機(jī)的示意性配置的圖示；圖2A是說(shuō)明圖1中的光學(xué)傳感器的配置的圖示；圖2B是說(shuō)明圖1中的光學(xué)傳感器的另一配置的圖示；圖3是說(shuō)明表面發(fā)射激光器陣列的圖示；圖4是說(shuō)明進(jìn)入的光的入射角的圖示；圖5是說(shuō)明排布兩個(gè)光接收器的位置的圖示；圖6A是說(shuō)明表面鏡反射光的圖示；圖6B是說(shuō)明表面漫反射光的圖示；圖6C是說(shuō)明內(nèi)部漫反射光的圖示；圖7是說(shuō)明利用各個(gè)光學(xué)接收器接收光的圖示；圖8是說(shuō)明記錄紙張的名稱和Sl和S2對(duì)之間的關(guān)系的圖示；圖9是說(shuō)明多個(gè)發(fā)光部件對(duì)斑紋圖樣(speckle pattern)的對(duì)比度的影響的圖示；圖10是說(shuō)明在發(fā)光部件的數(shù)量變化的情況下和在來(lái)自每個(gè)發(fā)光部件的光量變化的情況下的斑紋圖樣的對(duì)比度和總光量之間的關(guān)系的圖示；圖11是說(shuō)明當(dāng)光源的驅(qū)動(dòng)電流變化時(shí)的斑紋圖樣的光強(qiáng)度分布的圖示；
圖12是說(shuō)明當(dāng)光源的驅(qū)動(dòng)電流快速變化時(shí)的斑紋圖樣的有效光強(qiáng)度分布的圖示；圖13是說(shuō)明光學(xué)傳感器的修改示例的圖示；圖14是說(shuō)明其中發(fā)光部件并不均勻地分隔開的表面發(fā)射激光器陣列的圖示；圖15是說(shuō)明當(dāng)發(fā)光部件均勻地分隔開時(shí)的斑紋圖樣的光強(qiáng)度分布的圖示；圖16是說(shuō)明當(dāng)發(fā)光部件并不均勻地分隔開時(shí)的斑紋圖樣的光強(qiáng)度分布的圖示；圖17是說(shuō)明光學(xué)傳感器的第一修改示例的第一圖示；圖18是說(shuō)明光學(xué)傳感器的第一修改示例的第二圖示；圖19是說(shuō)明光學(xué)傳感器的第二修改示例的第一圖示；圖20是說(shuō)明光學(xué)傳感器的第二修改示例的第二圖示；圖21是說(shuō)明光學(xué)傳感器的第三修改示例的第一圖示；圖22是說(shuō)明光學(xué)傳感器的第三修改示例的第二圖示；圖23是說(shuō)明在S4/S1、S3/S2、以及記錄紙張名稱之間的關(guān)系的圖示；圖24A和圖24B是說(shuō)明環(huán)境光的影響的圖示；圖25是說(shuō)明光學(xué)傳感器的第四修改示例的圖示；圖沈是說(shuō)明光學(xué)傳感器的第五修改示例的圖示；圖27是說(shuō)明厚度和Sl之間的關(guān)系的圖示；圖28是說(shuō)明密度和Sl之間的關(guān)系的圖示；圖29A-29C是相應(yīng)說(shuō)明由記錄紙張的表面和要被測(cè)量的表面之間的位移導(dǎo)致的檢測(cè)到的光量的變化的圖示。
具體實(shí)施例方式在下文中，將基于圖1-12來(lái)解釋本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的作為圖像形成設(shè)備的彩色打印機(jī)2000的示意性配置。彩色打印機(jī)2000是通過(guò)疊置四種顏色(即，黑色、青綠色、品紅色和黃色)而形成全彩圖像的串行多彩打印機(jī)。彩色打印機(jī)2000包括光學(xué)掃描裝置2010、四個(gè)感光鼓 (2030a、2030b、2030c和 2030d)、四個(gè)清潔單元 Q031a、2031b、2031c 和 2031d)、四個(gè)充電裝置(2032a,2032b,2032c 和 2032d)、四個(gè)顯影輥(2033a,2033b,2033c 和 2033d)、四個(gè)墨粉盒(20;34a、20;Mb、203^和20!Md)、轉(zhuǎn)印帶2040、轉(zhuǎn)印輥2042、定影裝置2050、進(jìn)紙輥2(^4、 定位輥對(duì)2056、出紙輥2058、進(jìn)紙盤2060、出紙盤2070、通信控制裝置2080、光學(xué)傳感器 2245和集中控制上述單元的打印機(jī)控制裝置2090。通信控制裝置2080控制通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與高層裝置(例如個(gè)人計(jì)算機(jī))之間的雙向通
fn °打印機(jī)控制裝置2090包括CPU、存儲(chǔ)利用代碼寫入的要利用CPU讀取的程序和當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)使用的各種數(shù)據(jù)的ROM、作為工作存儲(chǔ)器的RAM、以及將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的AD轉(zhuǎn)換器電路。打印機(jī)控制裝置2090響應(yīng)于來(lái)自高層裝置的請(qǐng)求控制各個(gè)單元，并且打印機(jī)控制裝置2090將圖像信息從高層裝置發(fā)送到光學(xué)掃描裝置2010。感光鼓2030a、充電裝置2032a、顯影輥2033a、墨粉盒203 和清潔單元2031a作為一個(gè)集合使用，并且它們構(gòu)成了形成黑色圖像的圖像形成站(為了方便，在下文中將該圖像形成站稱為“K-站”)。感光鼓2030b、充電裝置2032b、顯影輥2033b、墨粉盒2034b和清潔單元2031b作為一個(gè)集合使用，并且它們構(gòu)成了形成青綠色圖像的圖像形成站(為了方便，在下文中將該圖像形成站稱為“C-站”)。感光鼓2030c、充電裝置2032c、顯影輥2033c、墨粉盒203 和清潔單元2031c作為一個(gè)集合使用，并且它們構(gòu)成了形成品紅色圖像的圖像形成站(為了方便，在下文中將該圖像形成站稱為“M-站”)。感光鼓2030d、充電裝置2032d、顯影輥2033d、墨粉盒2034d和清潔單元2031d作為一個(gè)集合使用，并且它們構(gòu)成了形成黃色圖像的圖像形成站(為了方便，在下文中將該圖像形成站稱為“Y-站”)。在每個(gè)感光鼓的表面形成感光層。即，感光鼓的表面是要被掃描的表面。這里，假定各個(gè)感光鼓通過(guò)在圖中未示出的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)按箭頭方向在圖1的表面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。充電裝置使對(duì)應(yīng)的感光鼓的表面被均勻地充電。光學(xué)掃描裝置2010基于來(lái)自高層裝置的多彩圖像信息(黑色圖像信息、青綠色圖像信息、品紅色圖像信息和黃色圖像信息)，在對(duì)應(yīng)充電的感光鼓的表面上照射按顏色調(diào)制的光通量。這使得電荷從感光鼓的各個(gè)表面上的被光通量照射到的部分消失。按照這種方式，在感光鼓的表面的每一個(gè)上形成與圖像信息對(duì)應(yīng)的潛像。在這里形成的潛像根據(jù)感光鼓的旋轉(zhuǎn)朝向?qū)?yīng)顯影輥的方向移動(dòng)。順便提及，在每個(gè)感光鼓中，寫入圖像信息的區(qū)域被稱作為“有效掃描區(qū)域”、“圖像形成區(qū)域”或“有效圖像區(qū)域”。在墨粉盒2034a中存儲(chǔ)黑色墨粉，并將黑色墨粉供應(yīng)到顯影輥2033a。在墨粉盒 2034b中存儲(chǔ)青綠色墨粉，并將青綠色墨粉供應(yīng)到顯影輥2033b。在品紅色墨粉盒203 中存儲(chǔ)品紅色墨粉，并將品紅色墨粉供應(yīng)到顯影輥2033c。在墨粉盒2034d中存儲(chǔ)黃色墨粉， 并將黃色墨粉供應(yīng)到顯影輥2033d。根據(jù)顯影輥的旋轉(zhuǎn)，在對(duì)應(yīng)顯影輥的表面上稀薄地且均勻地施加來(lái)自墨粉盒的墨粉。當(dāng)每個(gè)顯影輥的表面上的墨粉接觸對(duì)應(yīng)感光鼓的表面時(shí)，墨粉僅移動(dòng)到對(duì)應(yīng)感光鼓的表面上的部分。隨后，墨粉附著到所述部分上。即，每個(gè)顯影輥使得墨粉附著到在對(duì)應(yīng)感光鼓的表面上形成的潛像上。按照這種方式，曝光潛像。這里，根據(jù)對(duì)應(yīng)感光鼓的旋轉(zhuǎn)按轉(zhuǎn)印帶的方向移動(dòng)附著了墨粉的圖像(墨粉圖像)。在預(yù)定時(shí)機(jī)將黃色墨粉圖像、品紅色墨粉圖像、青綠色墨粉圖像和黑色墨粉圖像順序地轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶2040。通過(guò)疊置墨粉圖像來(lái)形成彩色圖像。進(jìn)紙盤2060存儲(chǔ)記錄紙張。進(jìn)紙輥20M被置于進(jìn)紙盤2060的附近。進(jìn)紙輥20M 從進(jìn)紙盤2060逐張地取出記錄紙張，并且進(jìn)紙輥20M將記錄紙張傳送到定位輥對(duì)2056。 定位輥對(duì)2056在預(yù)定時(shí)機(jī)將記錄紙張發(fā)送到轉(zhuǎn)印帶2040和轉(zhuǎn)印輥2042之間的夾持部分。 按照這種方式，將轉(zhuǎn)印帶2040上的彩色圖像轉(zhuǎn)印到記錄紙張上。轉(zhuǎn)印有彩色圖像的記錄紙張被發(fā)送到定影裝置2050。在定影裝置2050處，將熱和壓力施加到記錄紙張上。從而，在記錄紙張上定影墨粉。定影有墨粉的記錄紙張被通過(guò)出紙輥2058發(fā)送到出紙盤2070。隨后將記錄紙張順序地堆疊在出紙盤2070上。
清潔單元移除對(duì)應(yīng)的感光鼓的表面上剩余的墨粉(殘留墨粉)。被移除了殘留墨粉的感光鼓的表面返回到所述表面再次面對(duì)對(duì)應(yīng)的充電裝置的位置。例如將光學(xué)傳感器2245置于傳送路徑的附近。這里，通過(guò)傳送路徑，在接收墨粉圖像之前對(duì)從進(jìn)紙盤2060取出的記錄紙張進(jìn)行傳送。如圖2A中所示，例如，光學(xué)傳感器2245包括光源11、對(duì)準(zhǔn)透鏡12、兩個(gè)光學(xué)接收器(13、15)、偏振濾光器14和存儲(chǔ)上述部件的黑盒16。黑盒16是由金屬制成的盒體構(gòu)件。例如，黑盒16是由鋁制成的盒體構(gòu)件。為了減少環(huán)境光和雜散光的影響，對(duì)黑盒16的內(nèi)表面進(jìn)行黑色耐酸鋁處理(black alumite treatment)0這里，在XYZ三維正交坐標(biāo)系統(tǒng)中，假定垂直于記錄紙張的表面的方向是Z軸方向，而與記錄紙張的表面平行的表面是XY平面。此外，假定將光學(xué)傳感器2245置于記錄紙張的正Z側(cè)。光源11包括多個(gè)發(fā)光部件。發(fā)光部件是在同一基底上形成的垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser :VCSEL)。即，光源 11 包括表面發(fā)射激光器陣列(VCSEL陣列)。這里，例如，如圖3中所示，以二維排布了 9個(gè)發(fā)光部件(chl-ch9)。排布光源11，從而通過(guò)S-偏振光來(lái)照射記錄紙張。此外，來(lái)自光源11的光通量在記錄紙張上的入射角θ (參見圖4)為60度。此外，在圖4中，為清楚起見，在圖中并未示出漂盒16 ο將對(duì)準(zhǔn)透鏡12置于從光源11發(fā)射的光通量的光路徑上。對(duì)準(zhǔn)透鏡12使光通量為基本上平行的光。這里，從對(duì)準(zhǔn)透鏡12發(fā)射的光通量的寬度為4mm。已經(jīng)通過(guò)對(duì)準(zhǔn)透鏡 12的光通量通過(guò)在黑盒16中排布的開口，并照射記錄紙張。在下文中，將記錄紙張的表面上的照射區(qū)域的中心簡(jiǎn)稱為“照射中心”。順便提及，當(dāng)光束進(jìn)入介質(zhì)的邊界表面時(shí)，包括進(jìn)入光束和在進(jìn)入點(diǎn)處的邊界表面的法線的表面被稱作為“入射平面”。因此，當(dāng)進(jìn)入光束包括多個(gè)光束時(shí)，存在針對(duì)各光束的入射平面。然而，這里出于簡(jiǎn)化的目的，將進(jìn)入照射中心的光束的入射平面稱作為記錄紙張的入射平面。即，包括照射中心并與TL平面平行的平面是記錄紙張的入射平面。在照射中心的正Z側(cè)處放置偏振過(guò)濾器14。偏振過(guò)濾器14是這樣的偏振過(guò)濾器， 其允許P-偏振光通過(guò)，并阻擋S-偏振光。此外，還可以使用具有相等功能的偏振分束器來(lái)取代偏振過(guò)濾器14。在偏振過(guò)濾器14的正Z側(cè)處放置光學(xué)接收器13。這里，如圖5中所示，在線Ll和記錄紙張的表面之間的角度Φ1為90度。這里，線Ll連接照射中心、偏振過(guò)濾器14和光學(xué)接收器13。相對(duì)于X軸方向在照射中心的正X側(cè)處放置光學(xué)接收器15。在線L2和記錄紙張的表面之間的角度Φ2為150度。這里，線L2連接照射中心和光學(xué)接收器15的中心。S卩，光源11的中心、偏振過(guò)濾器14的中心和光學(xué)接收器13和15的中心存在于記錄紙張的入射平面內(nèi)。順便提及，當(dāng)照射記錄紙張時(shí)，可以考慮將來(lái)自記錄紙張的反射光束分解為在記錄紙張的表面上反射的反射光束和在記錄紙張內(nèi)反射的反射光束。此外，可以考慮將在記錄紙張的表面上反射的反射光束分解為規(guī)則反射(鏡反射)的反射光束和漫反射的反射光束。在下文中，將在記錄紙張的表面上規(guī)則反射的反射光束稱為“表面鏡反射光束”，而將漫反射的反射光束稱為“表面漫反射光束”(參見圖6A和圖6B)。記錄紙張的表面包括平面部分和傾斜部分。通過(guò)平面部分和傾斜部分之間的比率來(lái)確定記錄紙張的表面的光滑度。在平面部分反射的光束變?yōu)楸砻骁R反射光束，而在傾斜部分反射的光束變?yōu)楸砻媛瓷涔馐?。表面漫反射光束是完全漫反射的反射光束。因此?可以將表面漫反射光束的反射方向視為是各向同性的。此外，表面鏡反射光束的量隨著光滑度的變高而增加。另一方面，當(dāng)記錄紙張是一般的打印紙時(shí)，通過(guò)記錄紙張內(nèi)部的纖維來(lái)增加和分散反射光束。因此，在記錄紙張內(nèi)部反射的反射光束僅包括漫反射光束。在下文中，為了簡(jiǎn)化的目的，還將來(lái)自記錄紙張內(nèi)部的反射光束稱為“內(nèi)部漫反射光束”(參見圖6C)。對(duì)于表面漫反射光束，內(nèi)部漫反射光束是完全漫反射的。因此，可以將內(nèi)部漫反射光束的反射方向視為是各向同性的。表面鏡反射光束和表面鏡反射光束的偏振方向相同于進(jìn)入光束的偏振方向。順便提及，為了偏振方向在記錄紙張的表面上旋轉(zhuǎn)，需要在表面上反射進(jìn)入光束，該表面在相對(duì)于進(jìn)入光束的光軸的旋轉(zhuǎn)方向上傾斜。這里，由于在同一平面內(nèi)放置光源、照射中心和光學(xué)接收器，因此在光學(xué)接收器的方向上并不反射偏振方向旋轉(zhuǎn)的反射光束。另一方面，內(nèi)部漫反射光束的偏振方向從進(jìn)入光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)?？紤]當(dāng)內(nèi)部漫反射光束發(fā)射到纖維中、并被增加和漫反射時(shí)，內(nèi)部漫反射光束光學(xué)地旋轉(zhuǎn)。因此偏振方向旋轉(zhuǎn)。表面漫反射光束和內(nèi)部漫反射光束進(jìn)入偏振過(guò)濾器14。由于表面漫反射光束的偏振方向是與進(jìn)入光束的偏振方向類似的S-偏振光，因此由偏振過(guò)濾器14阻擋表面漫反射光束。另一方面，由于從進(jìn)入光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)內(nèi)部漫反射光束的偏振方向，因此在內(nèi)部漫反射光束中包括的P-偏振光分量發(fā)射通過(guò)偏振過(guò)濾器14。即，通過(guò)光學(xué)接收器13來(lái)接收在內(nèi)部漫反射光束中包括的P-偏振光分量(參見圖7)。發(fā)明人已經(jīng)確認(rèn)，在內(nèi)部漫反射光束中包括的P-偏振光分量的量緊密相關(guān)于記錄紙張的厚度和密度。這是因?yàn)楫?dāng)內(nèi)部漫反射光束發(fā)射到記錄紙張內(nèi)的纖維中時(shí)，P-偏振光分量的量取決于內(nèi)部漫反射光束的路徑長(zhǎng)度。表面鏡反射光束和極小一部分表面漫反射光束和內(nèi)部漫反射光束進(jìn)入光學(xué)接收器15。即，主要是表面鏡反射光束進(jìn)入光學(xué)接收器15。光學(xué)接收器13和光學(xué)接收器15分別將與由光學(xué)接收器13和光學(xué)接收器15接收到的所接收的光量對(duì)應(yīng)的電信號(hào)輸出到打印機(jī)控制裝置2090。在下文中，當(dāng)來(lái)自光源的光通量照射記錄紙張時(shí)，將來(lái)自光學(xué)接收器13的輸出信號(hào)的信號(hào)電平稱為“Si”，而將來(lái)自光學(xué)接收器15的輸出信號(hào)的信號(hào)電平稱為“S2”。這里，對(duì)于彩色打印機(jī)200能夠處理的記錄紙張的多個(gè)名稱，在出廠前處理(例如調(diào)整處理)中事先針對(duì)記錄紙張的各名稱測(cè)量Sl和S2的值。將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在打印機(jī)控制裝置2090的ROM中作為“記錄紙張確定表”。圖8示出了在國(guó)內(nèi)出售的記錄紙張的30個(gè)名稱的Sl和S2的測(cè)量值。這里，在圖8的框架中示出了相同名稱的變化的范圍。例如，當(dāng) Sl和S2的測(cè)量值為“ ”時(shí)，確定記錄紙張的名稱為名稱D。此外，當(dāng)Sl和S2的測(cè)量值為 “·”時(shí)，確定記錄紙張的名稱為名稱C，其是最接近的名稱。此外，當(dāng)Sl和S2的測(cè)量值為“ ”時(shí)，考慮記錄紙張的名稱為名稱A或名稱B。在這種情況下，例如，計(jì)算名稱A的平均值和測(cè)量值之間的差值、以及名稱B的平均值和測(cè)量值之間的差值。然后確定記錄紙張的名稱是名稱A和名稱B中的、所計(jì)算的差值為兩差值中更小的那一個(gè)。傳統(tǒng)上，已經(jīng)根據(jù)鏡反射光的量檢測(cè)了記錄紙張的表面的光澤。隨后，根據(jù)鏡反射光的量和漫反射光的量之間的比率已經(jīng)確定了記錄紙張的光滑度。按照這種方式，已經(jīng)嘗試識(shí)別記錄紙張。與之形成對(duì)比的是，在本實(shí)施例中，根據(jù)反射光不僅檢測(cè)了記錄紙張的光澤和光滑度，而且還檢測(cè)了包括厚度和密度信息，厚度和密度是記錄紙張的其他特性。按照這種方式，可以擴(kuò)展能夠被識(shí)別的記錄紙張的類型(名稱)。例如，過(guò)去難于僅利用在傳統(tǒng)識(shí)別方法中已經(jīng)使用的記錄紙張的表面的信息來(lái)區(qū)分一般紙張和無(wú)光澤涂層紙。在本實(shí)施例中，將記錄紙張內(nèi)部的信息增加到記錄紙張的表面的信息?；诖?，可以區(qū)分一般紙張和無(wú)光澤涂層紙。此外，可以區(qū)分一般紙張的多個(gè)名稱，并可以區(qū)分無(wú)光澤涂層紙的多個(gè)名稱。此外，使用該方法已經(jīng)對(duì)大約50種打印紙進(jìn)行了識(shí)別驗(yàn)證。已經(jīng)確認(rèn)，已經(jīng)將識(shí)別水平從識(shí)別非涂層紙/涂層紙/OHP值的水平提高到能夠識(shí)別打印紙名稱的另一水平。此外，對(duì)于彩色打印機(jī)2000能夠處理的記錄紙張的多個(gè)名稱，在出廠前處理(例如調(diào)整處理)時(shí)針對(duì)記錄紙張的各名稱確定了最優(yōu)定影條件。將確定結(jié)果存儲(chǔ)在打印機(jī)控制裝置2090的ROM中作為“定影表”。當(dāng)打印機(jī)控制裝置2090的CPU從用戶接收到打印請(qǐng)求時(shí)，打印機(jī)控制裝置2090 的CPU使光學(xué)傳感器2245的多個(gè)發(fā)光部件同時(shí)發(fā)光，并且打印機(jī)控制裝置2090的CPU分別根據(jù)從光學(xué)接收器13和光學(xué)接收器15輸出的輸出信號(hào)，計(jì)算Sl和S2的值。隨后，CPU參照記錄紙張確定表，并基于所獲得的Sl和S2的值識(shí)別記錄紙張的名稱。隨后，CPU參照定影表，并獲得所識(shí)別出的記錄紙張的名稱的最優(yōu)定影條件。隨后 CPU根據(jù)最優(yōu)定影條件來(lái)控制定影裝置?；诖耍梢栽谟涗浖垙埳闲纬筛哔|(zhì)量的圖像。這里，解釋控制斑紋圖樣的方法。當(dāng)將半導(dǎo)體激光器用作基于反射光的量檢測(cè)記錄紙張的表面狀況的傳感器的光源時(shí)，在諸如記錄紙張的表面之類的粗糙表面上的每個(gè)點(diǎn)處漫反射從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的相干光束，并且所反射的光束相互干涉。按照這種方式，生成了斑紋圖樣。發(fā)明人已經(jīng)使用二維排布了多個(gè)發(fā)光部件的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL陣列) 作為光源，獲得了發(fā)光部件的數(shù)量和斑紋圖樣的對(duì)比度之間的關(guān)系(參見圖9)。這里，將斑紋圖樣的對(duì)比度定義為作為所觀測(cè)到的斑紋圖樣的強(qiáng)度的最大值和最小值之間的歸一化的差值的值。相對(duì)于Y-軸方向(漫射方向)使用光束分析器來(lái)觀測(cè)斑紋圖樣。隨后，根據(jù)使用光束分析器獲得的觀測(cè)結(jié)果計(jì)算斑紋圖樣的對(duì)比度。使用具有相互不同光滑度的三種常規(guī)紙(常規(guī)紙A、常規(guī)紙B和常規(guī)紙C)和釉紙作為示例。常規(guī)紙張A是Oken-型光滑度為33秒(second)的常規(guī)紙。常規(guī)紙B是Oken-型光滑度為50秒的常規(guī)紙。常規(guī)紙C是 Oken-型光滑度為100秒的常規(guī)紙。根據(jù)圖9應(yīng)當(dāng)理解的是，隨著發(fā)光部件的數(shù)量增加，斑紋圖樣的對(duì)比度趨于減小。 此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，該趨勢(shì)并不取決于紙張的類型。
此外，發(fā)明人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)了斑紋圖樣的對(duì)比度的減小的效果并不取決于總光量的增加，而該效果取決于發(fā)光部件的數(shù)量的增加(參見圖10)。圖10示出了在來(lái)自每個(gè)發(fā)光部件的光量保持恒定(1. 66mff)但發(fā)光部件的數(shù)量變化的情況下、以及在發(fā)光部件的數(shù)量固定為30但來(lái)自每個(gè)發(fā)光部件的光量變化的情況下對(duì)比度相對(duì)于總光量的變化。當(dāng)發(fā)光部件的數(shù)量固定且來(lái)自每個(gè)發(fā)光部件的光量變化時(shí)，對(duì)比度恒定，而與光量無(wú)關(guān)。另一方面，當(dāng)發(fā)光部件的數(shù)量變化時(shí)，對(duì)比度在光量較小時(shí)，即當(dāng)發(fā)光部件的數(shù)量較小時(shí)較大，并且對(duì)比度隨著發(fā)光部件的數(shù)量的增加而減小。從上文中可以確認(rèn)，斑紋圖樣的對(duì)比度的減小效果并不取決于光量的增加，但該減小效果取決于發(fā)光元件數(shù)量的增加。此外，發(fā)明人已經(jīng)檢驗(yàn)了是否可以通過(guò)相對(duì)于時(shí)間改變從光源發(fā)射的光的波長(zhǎng)來(lái)抑制斑紋圖樣。在表面發(fā)射激光器(VCSEL)中，可以利用驅(qū)動(dòng)電流來(lái)控制發(fā)射的光的波長(zhǎng)。這是因?yàn)?，?dāng)驅(qū)動(dòng)電流改變時(shí)，通過(guò)表面發(fā)射激光器內(nèi)部的熱量來(lái)改變折射率，并且諧振器的有效長(zhǎng)度改變。圖11示出了當(dāng)由于改變光源11的驅(qū)動(dòng)電流，發(fā)光量從1. 4mW變化到1. 6mW時(shí)，通過(guò)使用光束分析器觀測(cè)斑紋圖樣獲得的光強(qiáng)度分布。從圖11中可以確認(rèn)的是，隨著驅(qū)動(dòng)電流的改變，從光源11發(fā)射的光的波長(zhǎng)變化，并且光強(qiáng)度分布變化。圖12示出了當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流快速變化時(shí)的有效光強(qiáng)度分布。該光強(qiáng)度分布相當(dāng)于如圖11中所示的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的光強(qiáng)度分布的平均值。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流按照這種方式變化時(shí)，斑紋圖樣的對(duì)比度為0. 72，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流保持恒定時(shí)，該對(duì)比度從斑紋圖樣的對(duì)比度(即 0. 96)減小。因此，通過(guò)將表面發(fā)射激光器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置為電流值相對(duì)于時(shí)間變化的驅(qū)動(dòng)電流(例如具有三角波形的驅(qū)動(dòng)電流)，可以減小對(duì)比度。在本實(shí)施例中，光學(xué)傳感器2245的光源11包括二維排布了 9個(gè)發(fā)光部件的表面發(fā)射激光器陣列，并且打印機(jī)控制裝置2090的CPU向表面發(fā)射激光器陣列供應(yīng)具有三角波形的驅(qū)動(dòng)電流。這抑制了斑紋圖像，并可以準(zhǔn)確地檢測(cè)反射光的量。此外，可以提高記錄紙張的識(shí)別精度。即，發(fā)現(xiàn)了當(dāng)發(fā)射的光的波長(zhǎng)相對(duì)于時(shí)間而變化時(shí)，抑制了斑紋圖樣。此外，當(dāng)使用表面發(fā)射激光器陣列時(shí)，容易將照射的光束調(diào)整為平行光束。因此， 可以減小光學(xué)傳感器的尺寸和成本。順便提及，已經(jīng)確認(rèn)，與照射到記錄紙張上的光量(照射的光量)相比，在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光分量的量非常小。例如，當(dāng)入射角θ為80度時(shí)，內(nèi)部漫反射光的量為照射的光量的大約0. 05%。在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光的分量的量小于或等于內(nèi)部漫反射光的量的一半。因此，從精準(zhǔn)的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選在諸如以高功率從光源照射光、準(zhǔn)確地接收反射光、以及最大化檢測(cè)量之類的條件下，執(zhí)行對(duì)在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光分量的檢測(cè)。為了準(zhǔn)確地檢測(cè)在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光分量，可以執(zhí)行以下處理。(1)至少在包括表面鏡反射光的方向上，不執(zhí)行在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光分量的檢測(cè)。
實(shí)際上，難于完全使照射的光僅包括S-偏振光。因此，在表面上反射的光包括 P-偏振光分量。因此，在包括表面鏡反射光的方向上，在照射的光中原始包括的并在表面上反射的P-偏振光分量大于在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光分量。因此，如果將偏振過(guò)濾器14和光學(xué)接收器13放置在包括表面鏡反射光的方向上，并不能準(zhǔn)確地檢測(cè)到反射光的量，所述反射光包括與記錄紙張的內(nèi)部相關(guān)的信息?？梢允褂镁哂懈呦獗鹊钠襁^(guò)濾器，使得照射的光僅包括S-偏振光。然而，這會(huì)導(dǎo)致高成本。(2)在記錄紙張的照射中心處在法線方向上執(zhí)行在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光分量的檢測(cè)。這是因?yàn)?，反射光的量在照射中心的法線方向上最大。由于可以將內(nèi)部漫反射光視為完全的漫反射光，因此可以利用朗伯(Lambertian)分布來(lái)大致估計(jì)相對(duì)于檢測(cè)方向的反射光的量。因此，反射光的量在照射中心處在法線方向上最大。當(dāng)將偏振過(guò)濾器14和光學(xué)接收器13置于照射中心處的法線方向上時(shí)，S/N高，并且精度最高。在本實(shí)施例中的識(shí)別記錄紙張的方法中，最新引入了基于內(nèi)部光學(xué)旋轉(zhuǎn)的光的量的紙類型識(shí)別方法，所述內(nèi)部光學(xué)旋轉(zhuǎn)的光包括與紙的內(nèi)部相關(guān)的信息。之前并未分離地檢測(cè)到內(nèi)部光學(xué)旋轉(zhuǎn)的光。通過(guò)在適當(dāng)位置(其從在漫射光的偏振分量中包括的記錄紙張的信息的視角來(lái)看是適當(dāng)?shù)?處檢測(cè)偏振方向，除了獲得與紙表面的光澤(光滑)相關(guān)的信息之外，還可以獲得與厚度和密度相關(guān)的信息。因此，可以提高名稱識(shí)別水平，并可以實(shí)現(xiàn)更精良的識(shí)別。然而，對(duì)于在專利文獻(xiàn)1中公開的表面屬性識(shí)別裝置和在專利文獻(xiàn)2中公開的打印裝置，記錄材料的表面可能會(huì)毀壞，并且表面特性自身也可能會(huì)改變。順便提及，優(yōu)選使用半導(dǎo)體激光器作為根據(jù)反射的光量檢測(cè)打印紙的表面狀況的傳感器中的光源，從而提高S/N。在這種情況下，當(dāng)在諸如打印紙表面之類的粗糙表面上照射光通量時(shí)生成斑紋圖樣。斑紋圖樣取決于光通量照射的部分而變化。這是在光學(xué)接收器處的檢測(cè)到的光的變化的原因，并導(dǎo)致識(shí)別精度的下降。因此，一般而言，將LED用作光源。如上所解釋的，根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)傳感器2245包括光源11、對(duì)準(zhǔn)透鏡12、兩個(gè)光學(xué)接收器(13、15)、偏振濾光器14、以及存儲(chǔ)上述部件的黑盒16。光學(xué)接收器13被配置為接收在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振分量。光學(xué)接收器 15被配置為主要接收表面鏡反射光。在這種情況下，可以基于來(lái)自光學(xué)接收器13的輸出信號(hào)和來(lái)自光學(xué)接收器15的輸出信號(hào)來(lái)識(shí)別記錄紙張的名稱。由于光源包括多個(gè)發(fā)光部件，因此在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光分量的量增大。此外，與當(dāng)光源僅包括一個(gè)發(fā)光部件的情況相比，斑紋圖樣的對(duì)比度減小。因此，提高了識(shí)別精度。因此，可以識(shí)別記錄紙張的名稱而不會(huì)導(dǎo)致較高的成本和尺寸上的增加。此外，由于將電流值相對(duì)于時(shí)間變化的電流用作表面發(fā)射激光器的驅(qū)動(dòng)電流，因此可以額外減小斑紋圖樣的對(duì)比度。此外，由于將表面發(fā)射激光器陣列用作光源，因此并不需要用于對(duì)照射的光進(jìn)行線性偏振的偏振過(guò)濾器?？梢匀菀椎貙⒄丈涞墓庠O(shè)置為對(duì)準(zhǔn)光。而且，由于表面發(fā)射激光器陣列的尺寸減小，因此可以實(shí)現(xiàn)具有多個(gè)發(fā)光部件的光源。從而，可以規(guī)劃尺寸減小和成本減小的光學(xué)傳感器。此外，根據(jù)實(shí)施例的彩色打印機(jī)2000包括光學(xué)傳感器2245。因此，可以形成高質(zhì)量的圖像而不會(huì)導(dǎo)致較高的成本和尺寸上的增加。在上述實(shí)施例中，解釋了當(dāng)在記錄紙張上照射的光是S-偏振光時(shí)的情況。然而， 實(shí)施例并不限于該情況，且在記錄紙張上照射的光可以是P-偏振光。但在這種情況下，使用透射S-偏振光的偏振過(guò)濾器來(lái)取代上述的偏振過(guò)濾器14。此外，在上述的實(shí)施例中，當(dāng)光學(xué)傳感器2245識(shí)別紙張的水平足夠?yàn)樽R(shí)別無(wú)涂層紙/涂層紙/OHP紙張的水平時(shí)，并不需要上述的偏振過(guò)濾器14，如圖13中所示。打印機(jī)控制裝置2090的CPU基于Sl和S2之間的比率，識(shí)別記錄紙張是否是無(wú)涂層紙/涂層紙/ OHP紙張中的任何一種。在這種情況下，當(dāng)使用表面發(fā)射激光器陣列時(shí)，更大量的光可以照射到記錄紙張上。因此，提高了反射光量的S/N，并且提高了識(shí)別精度。此外，通過(guò)使多個(gè)發(fā)光部件同時(shí)發(fā)光，能夠減小斑紋圖樣的對(duì)比度。因此，能夠更準(zhǔn)確地檢測(cè)反射光量，并提高識(shí)別精度。此外，當(dāng)使用表面發(fā)射激光器陣列時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)高密度的集成，這對(duì)于LED而言卻是困難的。因此，可以將所有的激光器光束聚焦在對(duì)準(zhǔn)透鏡的光軸附近。此外，通過(guò)將激光器光束的入射角設(shè)置為恒定角，可以將多個(gè)光通量設(shè)置為是平行的。因此，能夠容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)。此外，在上述的實(shí)施例中，表面發(fā)射激光器陣列中的多個(gè)發(fā)光部件可以使得，至少對(duì)于部分發(fā)光部件而言，在相鄰發(fā)光部件之間的距離不同于在該部分發(fā)光部件中不包括的相鄰發(fā)光部件之間的距離(參見圖14)。在這種情況下，干擾了斑紋圖樣的規(guī)則性，并額外減小了斑紋圖樣的對(duì)比度。即，優(yōu)選相鄰發(fā)光部件之間的距離彼此不同。圖15示出了當(dāng)在包括表面發(fā)射激光器陣列(其中每行排布5個(gè)發(fā)光部件)的光源中將相鄰發(fā)光部件之間的所有距離設(shè)置為相等時(shí)，通過(guò)利用光束分析器觀察斑紋圖樣獲得的光強(qiáng)度分布。在這種情況下，觀察到與發(fā)光部件的排布的規(guī)則性相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度的周期性對(duì)準(zhǔn)，并且對(duì)比度為0. 64。圖16示出了當(dāng)在包括表面發(fā)射激光器陣列(其中每行排布5個(gè)發(fā)光部件)的光源中將相鄰發(fā)光部件之間的距離的比率設(shè)置為不規(guī)則(即1.0 1.9 1.3 0.7)時(shí)，通過(guò)利用光束分析器觀測(cè)斑紋圖樣時(shí)獲得光密度分布。在這種情況下，抑制了光強(qiáng)度的周期性波動(dòng)，并且對(duì)比度為0. 56。與當(dāng)發(fā)光部件之間的距離均相等的情況相比，減小了對(duì)比度。通過(guò)將多個(gè)發(fā)光部件排布為使得相鄰發(fā)光部件之間的距離并不相等，可以進(jìn)一步抑制斑紋圖樣。順便提及，如果存在由于環(huán)境光或雜散光的影響而錯(cuò)誤地確定紙張類型的情況， 可以擴(kuò)展光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。例如，如圖17中所示，可以額外地包括光學(xué)接收器17。在檢測(cè)到表面漫反射光和內(nèi)部漫反射光的位置處排布光學(xué)接收器17。在這種情況下，實(shí)質(zhì)上在同一平面上放置光源11的中心、照射中心、偏振過(guò)濾器 14的中心、光學(xué)接收器13的中心、光學(xué)接收器15的中心和光學(xué)接收器17的中心。線L3和記錄紙張表面之間的角度Φ3為120度(參見圖18)。這里，線L3連接照射中心和光學(xué)接收器17的中心。在下文中，解釋通過(guò)打印機(jī)控制裝置2090來(lái)在這種情況下執(zhí)行的紙張類型確定處理。以下，將當(dāng)來(lái)自光源11的光通量照射到記錄紙張上時(shí)，來(lái)自光學(xué)接收器17的輸出信號(hào)的信號(hào)電平稱為“S3”。(1)使光學(xué)傳感器2245的多個(gè)發(fā)光部件同時(shí)發(fā)光。(2)從來(lái)自各個(gè)光學(xué)接收器的輸出信號(hào)獲得Si、S2、S3的值。(3)計(jì)算 S3/S2 的值。(4)參照記錄紙張確定表，并且根據(jù)所獲得的Sl和S3/S2的值，識(shí)別記錄紙張的名稱。(5)將記錄紙張的識(shí)別出的名稱存儲(chǔ)在RAM中，并且結(jié)束紙張類型確定過(guò)程。這里，對(duì)于彩色打印機(jī)2000能夠處理的記錄紙張的多個(gè)名稱，在出廠前處理(例如調(diào)整處理)中事先針對(duì)記錄紙張的相應(yīng)名稱測(cè)量Sl和S3/S2的值。將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在打印機(jī)控制裝置2090的ROM中作為“記錄紙張確定表”。此外，例如如圖19中所示，還可以包括偏振過(guò)濾器18和光學(xué)接收器19。將偏振過(guò)濾器18置于表面漫反射光和內(nèi)部漫反射光的光學(xué)路徑上。偏振過(guò)濾器 18透射P-偏振光但阻擋S-偏振光。將光學(xué)傳感器19放置在已經(jīng)透射通過(guò)偏振過(guò)濾器18 的光通量的光學(xué)路徑上。在該位置，光學(xué)接收器19接收在內(nèi)部漫反射光中包括的P-偏振光分量。在這種情況下，實(shí)質(zhì)上在同一平面上放置光源11的中心、照射中心、偏振過(guò)濾器 14的中心、光學(xué)接收器13的中心、光學(xué)接收器15的中心、偏振過(guò)濾器18的中心和光學(xué)接收器19的中心。線L4和記錄紙張表面之間的角度Φ4為150度(參見圖20)。這里，線L4 連接照射中心、偏振過(guò)濾器18的中心和光學(xué)接收器19。在下文中，解釋通過(guò)打印機(jī)控制裝置2090來(lái)在這種情況下執(zhí)行的紙張類型確定處理。以下，將當(dāng)來(lái)自光源11的光通量照射到記錄紙張上時(shí)，來(lái)自光學(xué)接收器19的輸出信號(hào)的信號(hào)電平稱為“S4”。(1)使光學(xué)傳感器2245的多個(gè)發(fā)光部件同時(shí)發(fā)光。(2)從來(lái)自各個(gè)光學(xué)接收器的輸出信號(hào)獲得Si、S2和S4的值。(3)計(jì)算 S4/S1 的值。(4)參照記錄紙張確定表，并且根據(jù)所獲得的S4/S1和S2的值，識(shí)別記錄紙張的名稱。(5)將記錄紙張的識(shí)別出的名稱存儲(chǔ)在RAM中，并且結(jié)束紙張類型確定過(guò)程。這里，對(duì)于彩色打印機(jī)2000能夠處理的記錄紙張的多個(gè)名稱，在出廠前處理(例如調(diào)整處理)中事先針對(duì)記錄紙張的相應(yīng)名稱測(cè)量S4/S1和S2的值。將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在打印機(jī)控制裝置2090的ROM中作為“記錄紙張確定表”。此外，例如如圖21和22中所示，還可以包括上述光學(xué)接收器17、上述偏振過(guò)濾器 18和上述光學(xué)接收器19。即，還可以包括包括光學(xué)接收器19的第三光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)、以及包括偏振過(guò)濾器18和光學(xué)接收器19的第四光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。在下文中，解釋通過(guò)打印機(jī)控制裝置2090來(lái)在這種情況下執(zhí)行的紙張類型確定處理。(1)使光學(xué)傳感器2245的多個(gè)發(fā)光部件同時(shí)發(fā)光。(2)從來(lái)自各個(gè)光學(xué)接收器的輸出信號(hào)獲得Si、S2、S3和S4的值。
(3)計(jì)算 S4/S1 和 S3/S2 的值。(4)參照記錄紙張確定表，并且根據(jù)所獲得的S4/S1和S3/S2的值，識(shí)別記錄紙張的名稱(參見圖23)。(5)將記錄紙張的識(shí)別出的名稱存儲(chǔ)在RAM中，并且結(jié)束紙張類型確定過(guò)程。這里，對(duì)于彩色打印機(jī)2000能夠處置的記錄紙張的多個(gè)名稱，在出廠前處理(例如調(diào)整處理)中事先針對(duì)記錄紙張的相應(yīng)名稱測(cè)量S4/S1和S3/S2的值。將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在打印機(jī)控制裝置2090的ROM中作為“記錄紙張確定表”。按照這種方式，通過(guò)提供檢測(cè)在相互不同方向上反射的各個(gè)漫射光束的多個(gè)光學(xué)接收系統(tǒng)、并使用計(jì)算出的值(例如，在各個(gè)光學(xué)系統(tǒng)處檢測(cè)到的值的比率)來(lái)確定記錄紙張，即使在存在環(huán)境光和雜散光的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的確定。此外，在這種情況下，打印機(jī)控制裝置2090可以使用Sl和S2粗略地縮小記錄紙張類型的范圍，并且隨后打印機(jī)控制裝置2090可以使用S4/S1和S3/S2來(lái)確定記錄紙張的紙張名稱。這里，使用Sl和S4將S4/S1用作計(jì)算方法，但計(jì)算方法并不限于使用S4/S1。類似地，使用S2和S3的計(jì)算方法并不限于使用S3/S2。圖24A和24B分別示出了在僅使用Sl和S2來(lái)確定紙類型的情況下和在使用S4/ Sl和S3/S2來(lái)確定紙類型的情況下的環(huán)境光的影響的檢查結(jié)果。如圖24A和圖MB中所示，當(dāng)存在環(huán)境光時(shí)，在各個(gè)光學(xué)接收系統(tǒng)處的檢測(cè)值更大。因此，對(duì)于僅使用Sl和S2來(lái)確定紙類型的情況，可能會(huì)錯(cuò)誤地確定紙類型。另一方面，當(dāng)存在環(huán)境光時(shí)并且當(dāng)使用S4/ Sl和S3/S2來(lái)確定紙類型時(shí)，與不存在環(huán)境光的情況相比，S4/S1和S3/S2并不改變。因此，能夠正確地確定紙類型。在這種情況下，上述第三光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)可以包括多個(gè)光學(xué)接收器。此外，上述第四光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)可以包括多個(gè)偏振過(guò)濾器和光學(xué)接收器。例如，當(dāng)上述第三光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)包括兩個(gè)光學(xué)接收器且上述第四光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)包括兩組偏振過(guò)濾器和光學(xué)接收器時(shí)，并且當(dāng)來(lái)自第三光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的各個(gè)光學(xué)接收器的輸出電平為“S3”和“S5”且來(lái)自第四光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的各個(gè)光學(xué)接收器的輸出電平為“S4”和 “S6”時(shí)，可以使用(S4/S1+S6/S1)的值和(S3/S2+S5/S2)的值來(lái)確定紙類型。此外，可以使用S4/S1、S6/S1、S3/S2和S5/S2的值來(lái)確定紙類型。此外，已經(jīng)在出廠前處理(例如調(diào)整處理)中產(chǎn)生了與用于紙類型確定的計(jì)算方法相對(duì)應(yīng)的“記錄紙張確定表”，并將所述“記錄紙張確定表”存儲(chǔ)在打印機(jī)控制裝置2090 的ROM中。此外，在上述的實(shí)施例中，光學(xué)傳感器2245還可以包括例如如圖25中所示的兩個(gè)鏡01，22)。這里，光源11按與Z-軸平行的方向發(fā)射光通量，并且將對(duì)準(zhǔn)透鏡12排布為使得光軸平行于Z-軸。隨后，鏡21使已經(jīng)通過(guò)對(duì)準(zhǔn)透鏡12的光通量的光學(xué)路徑彎曲，從而在記錄紙張上的光通量的入射角為80度。鏡22是與鏡21等同的鏡。相對(duì)于X-軸方向在通過(guò)開口部分面對(duì)鏡21的位置處排布鏡22。來(lái)自記錄紙張的表面鏡反射光的光學(xué)路徑在該位置處由鏡22彎曲，從而使得表面鏡反射光的行進(jìn)方向平行于Z-軸。
此外，將光學(xué)接收器15放置在鏡22的Z-軸方向上的正側(cè)處。光學(xué)接收器15接收光路徑已經(jīng)通過(guò)鏡22彎曲的表面鏡反射光。在這種情況下，無(wú)需支撐光源和光學(xué)接收器(所述光源和光學(xué)接收器處于傾斜狀態(tài)下)的構(gòu)件，并能夠簡(jiǎn)化電路。按照這種方式，可以低成本實(shí)現(xiàn)尺寸減小的光學(xué)傳感器。此外，當(dāng)提供了多于三個(gè)光學(xué)接收器時(shí)，通過(guò)將朝向各個(gè)光學(xué)接收器的光通量的行進(jìn)方向設(shè)置為與Z-軸方向平行的方向，便于減小光學(xué)傳感器的尺寸。此外，在上述實(shí)施例中，解釋了光源11包括多個(gè)發(fā)光部件的情形。然而，實(shí)施例并不限于此，并且光源11可以包括單個(gè)的發(fā)光部件。此外，在上述的實(shí)施例中，可以使用傳統(tǒng)的LD (激光二極管)來(lái)取代上述的表面發(fā)射激光器陣列。然而，在該情況下，例如如圖26中所示，需要使得照射的光為S-偏振光的偏振過(guò)濾器23。在上述的實(shí)施例中，解釋了僅有一個(gè)進(jìn)紙盤的情況。然而，實(shí)施例并不限于此，并且可以有多個(gè)進(jìn)紙盤。在這種情況下，可以為每個(gè)進(jìn)紙盤設(shè)置一個(gè)光學(xué)傳感器2245。此外，在上述的實(shí)施例中，可以在記錄紙張的傳送期間識(shí)別記錄紙張的名稱。在這種情況下，將光學(xué)傳感器2245設(shè)置在傳送路徑的附近。例如，可以將光學(xué)傳感器2245設(shè)置在上述進(jìn)紙輥20M和上述定位輥對(duì)2056之間的傳送路徑的附近。此外，可以將光學(xué)傳感器2245應(yīng)用到通過(guò)向記錄紙張上噴墨而形成圖像的圖像形成設(shè)備上。此外，可以應(yīng)用光學(xué)傳感器2245來(lái)檢測(cè)對(duì)象的厚度(參見圖27)。一些傳統(tǒng)的厚度傳感器被配置為是透射型的。這需要將光學(xué)系統(tǒng)放置在對(duì)象的兩個(gè)方向上，從而它們夾住對(duì)象。因此，會(huì)需要支撐構(gòu)件。另一方面，光學(xué)傳感器2245僅使用反射光就可以檢測(cè)厚度。因此，僅在對(duì)象的一側(cè)放置光學(xué)系統(tǒng)就可以了。從而，能夠減少組件的數(shù)量，并且可以減小成本和尺寸。光學(xué)傳感器2245非常適合于被放置在需要檢測(cè)對(duì)象厚度的圖像形成設(shè)備的內(nèi)部。此外，可以應(yīng)用光學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)對(duì)象的密度(參見圖28)。一些傳統(tǒng)的密度傳感器被配置為是透射型的。需要將光學(xué)系統(tǒng)放置在對(duì)象的兩個(gè)方向上，從而它們夾住對(duì)象。 因此，會(huì)需要支撐構(gòu)件。另一方面，光學(xué)傳感器2245僅使用反射光就可以檢測(cè)密度。因此， 僅在對(duì)象的一側(cè)放置光學(xué)系統(tǒng)就可以了。從而，能夠減少組件的數(shù)量，并且可以減小成本和尺寸。光學(xué)傳感器2245非常適合于被放置在需要檢測(cè)對(duì)象密度的圖像形成設(shè)備的內(nèi)部。此外，在上述實(shí)施例中，優(yōu)選在每個(gè)光學(xué)接收器的前面放置聚光透鏡。在這種情況下，可以減小檢測(cè)到的光量的變化。對(duì)于基于反射光的量確定記錄紙張的光學(xué)傳感器，測(cè)量的可重現(xiàn)性是重要的。在基于反射光的量確定記錄紙張的光學(xué)傳感器中，假定在測(cè)量時(shí)要測(cè)量的表面和記錄紙張的表面處于同一平面上來(lái)排布測(cè)量系統(tǒng)。然而，由于某種原因(例如偏轉(zhuǎn)或振動(dòng))，可能會(huì)出現(xiàn)記錄紙張的表面相對(duì)于要測(cè)量的表面為傾斜或擺動(dòng)的情形。因此，可能會(huì)出現(xiàn)記錄紙張的表面與要測(cè)量的表面不在同一平面上的情況。在這種情況下，反射光的量變化，并且難于進(jìn)行穩(wěn)定和精細(xì)的確定。這里，將鏡反射作為示例進(jìn)行描述。圖29A示出了要測(cè)量的表面和記錄紙張的表面處于同一平面中的情況。在該情況中，光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)能夠接收鏡反射光。
圖29B示出了記錄紙張的表面相對(duì)于要測(cè)量的表面傾斜了角度α的情況。在這種情況下，當(dāng)光學(xué)照射系統(tǒng)和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)之間的位置關(guān)系與在圖^A中的位置關(guān)系相同時(shí)，光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)在從鏡反射的方向移動(dòng)角度2 α的方向上接收反射光。由于根據(jù)移動(dòng)而位移了反射光的光強(qiáng)度分布，因此如果照射區(qū)域的中心位置和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)之間的距離為 L，則光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)在從接收到鏡反射光的位置移動(dòng)LX tan2 α的位置接收反射光。此外， 實(shí)際入射光從定義的入射角θ移動(dòng)角度α，并且記錄紙張的反射率變化。因此，反射光的量改變。從而，難于進(jìn)行精細(xì)的確定。此外，圖29C示出了記錄紙張的表面在高度方向(即Z-軸方向上)上從要測(cè)量的表面移動(dòng)d的情況。在該情況下，當(dāng)光學(xué)照射系統(tǒng)和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)之間的位置關(guān)系與圖 29A的情況下的位置關(guān)系相同時(shí)，由于根據(jù)移動(dòng)而位移了反射光的光強(qiáng)度分布，光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)在從接收到鏡反射光的位置移動(dòng)2dX sin θ的位置接收反射光。因此，檢測(cè)到的光的量改變。從而，難于進(jìn)行精細(xì)的確定?？梢酝ㄟ^(guò)針對(duì)移動(dòng)量在光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的前面放置聚光透鏡來(lái)處理圖29Β和圖^C 的情況，以確保光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)鏡反射光，并且從而即使在反射光的光強(qiáng)度分布位移的情況下，也可以收集反射光?；蛘?，可以通過(guò)在光學(xué)接收器中使用其光接收區(qū)域足夠大的光電二極管(PD)，或通過(guò)縮小照射的光束的直徑，來(lái)消除記錄紙張表面和要測(cè)量的表面不在同一平面上所帶來(lái)的不便利。此外，可以在光學(xué)接收器中使用光電二極管陣列，從而光學(xué)接收器針對(duì)反射光的光強(qiáng)度分布的位移量具有足夠大的光接收區(qū)域。在這種情況下，可以將通過(guò)各個(gè)PD檢測(cè)到的信號(hào)中的最大信號(hào)設(shè)置為鏡反射光的信號(hào)，此外，當(dāng)排列光電二極管時(shí)，在每個(gè)光電二極管的光接收區(qū)域的尺寸減小的情況下，可以減小光接收區(qū)域的中心和鏡反射光的位移造成的輸出的變化。因此可以進(jìn)行更精確的檢測(cè)。這里，出于簡(jiǎn)化的目的而描述了鏡反射。然而，對(duì)于表面漫反射光和內(nèi)部漫反射光，會(huì)出現(xiàn)由要檢測(cè)的表面和記錄紙張的表面之間的位移造成的檢測(cè)到的光量的變化?？膳c鏡反射的情況類似地處理這種情況。此外，在上述實(shí)施例中，處理裝置可以被包括在光學(xué)傳感器2245 (參見圖2Β)中， 并且可以在處理裝置中處理打印機(jī)控制裝置2090中的處理的一部分。此外，通過(guò)光學(xué)傳感器2245識(shí)別的對(duì)象并不限于打印紙。此外，在上述的實(shí)施例中，可以將光學(xué)傳感器2245排布為使得光學(xué)傳感器確定在進(jìn)紙盤2060中存儲(chǔ)的記錄紙張。在上述實(shí)施例中，解釋了圖像形成設(shè)備是彩色打印機(jī)2000的情況。然而，實(shí)施例并不限于此。例如，圖像形成設(shè)備可以是光學(xué)繪圖儀或數(shù)字復(fù)印機(jī)。此外，圖像形成設(shè)備可以是直接向記錄紙張的表面噴墨并形成圖像的圖像形成設(shè)備。此外，在上述實(shí)施例中，解釋了圖像形成設(shè)備包括四個(gè)感光鼓的情況。然而，實(shí)施例并不限于此。本發(fā)明并不限于所具體公開的實(shí)施例，可以對(duì)其進(jìn)行各種修改和變更而不會(huì)偏離本發(fā)明的范圍。本申請(qǐng)基于在2010年11月沈日和2011年8月1日分別提交的日本優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)No. 2010-263093和2011-167948，將它們的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用方式并入到本文中。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)傳感器，其包括照射系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)發(fā)光部件的半導(dǎo)體激光器；以及至少一個(gè)光檢測(cè)器，其被配置為檢測(cè)光的量，所述光是從所述照射系統(tǒng)發(fā)射的并在類似紙張的對(duì)象上反射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中所述半導(dǎo)體激光器是垂直腔面發(fā)射激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中二維排布所述多個(gè)發(fā)光部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中對(duì)于一個(gè)方向，在所述多個(gè)發(fā)光部件的子集中包括的任何兩個(gè)相鄰發(fā)光部件之間的距離不同于不在所述子集中包括的任何兩個(gè)相鄰發(fā)光部件之間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中所述光學(xué)傳感器包括波長(zhǎng)改變單元，所述波長(zhǎng)改變單元使得從所述半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光的波長(zhǎng)相對(duì)于時(shí)間變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)傳感器，其中所述波長(zhǎng)改變單元通過(guò)相對(duì)于時(shí)間改變向所述半導(dǎo)體激光器供應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流的量，使得從所述半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光的波長(zhǎng)相對(duì)于時(shí)間變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中所述至少一個(gè)光檢測(cè)器包括第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器；所述第一光檢測(cè)器被放置在鏡反射光的光路徑上，所述鏡反射光是在所述對(duì)象上規(guī)則反射的光；所述第二光檢測(cè)器被放置在漫反射光的光路徑上，所述漫反射光是在所述對(duì)象的入射平面內(nèi)的所述對(duì)象上漫反射的光；從所述照射系統(tǒng)發(fā)射的光是在第一偏振方向上偏振的線性偏振光；和所述光學(xué)傳感器包括在所述漫反射光的光路徑上放置的光學(xué)元件，所述漫反射光朝向所述第二光檢測(cè)器行進(jìn)，其中所述光學(xué)元件透射在與所述第一偏振方向垂直的第二偏振方向上偏振的線性偏振光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)傳感器，還包括第三光檢測(cè)系統(tǒng)，其包括被放置在漫反射光的光路徑上的至少一個(gè)光檢測(cè)器，所述漫反射光是在所述對(duì)象的入射平面內(nèi)的所述對(duì)象上漫反射的光；和處理單元，其被配置為基于來(lái)自所述第三光檢測(cè)系統(tǒng)的至少一個(gè)光檢測(cè)器的輸出與來(lái)自所述第一光檢測(cè)器的輸出之間的比率、以及來(lái)自所述第二光檢測(cè)器的輸出，來(lái)識(shí)別所述對(duì)象。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)傳感器，還包括第三光檢測(cè)系統(tǒng)，其包括被放置在漫反射光的光路徑上的至少一個(gè)光學(xué)元件和至少一個(gè)光檢測(cè)器，所述漫反射光是在所述對(duì)象的入射平面內(nèi)的所述對(duì)象上漫反射的光，所述至少一個(gè)光學(xué)元件透射在所述第二偏振方向上偏振的線性偏振光，并且所述至少一個(gè)光檢測(cè)器接收透射通過(guò)所述至少一個(gè)光學(xué)元件的光；和處理單元，其被配置為基于來(lái)自所述第三光檢測(cè)系統(tǒng)的至少一個(gè)光檢測(cè)器的輸出與來(lái)自所述第二光檢測(cè)器的輸出之間的比率、以及來(lái)自所述第一光檢測(cè)器的輸出，來(lái)識(shí)別所述對(duì)象。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)傳感器，還包括第三光檢測(cè)系統(tǒng)，其包括被放置在漫反射光的光路徑上的至少一個(gè)光檢測(cè)器，所述漫反射光是在所述對(duì)象的入射平面內(nèi)的所述對(duì)象上漫反射的光；第四光檢測(cè)系統(tǒng)，其包括被放置在漫反射光的光路徑上的至少一個(gè)光學(xué)元件和至少一個(gè)光檢測(cè)器，所述漫反射光是在所述對(duì)象的入射平面內(nèi)的所述對(duì)象上漫反射的光，所述至少一個(gè)光學(xué)元件透射在所述第二偏振方向上偏振的線性偏振光，并且所述至少一個(gè)光檢測(cè)器接收透射通過(guò)所述至少一個(gè)光學(xué)元件的光；和處理單元，其被配置為基于來(lái)自所述第三光檢測(cè)系統(tǒng)的至少一個(gè)光檢測(cè)器的輸出與來(lái)自所述第一光檢測(cè)器的輸出之間的比率、以及來(lái)自所述第四光檢測(cè)系統(tǒng)的至少一個(gè)光檢測(cè)器的輸出與來(lái)自所述第二光檢測(cè)器的輸出之間的比率，來(lái)識(shí)別所述對(duì)象。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中所述照射系統(tǒng)包括光源和使光通量的光路徑按入射方向彎曲的光路徑改變?cè)?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)傳感器，還包括使在所述對(duì)象上反射的光的光路徑按朝向所述至少一個(gè)光檢測(cè)器的方向彎曲的光路徑改變?cè)?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，還包括處理裝置，其被配置為基于所述至少一個(gè)光檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)識(shí)別所述對(duì)象。
14.一種在記錄介質(zhì)上形成圖像的圖像形成設(shè)備，所述圖像形成設(shè)備包括光學(xué)傳感器， 所述光學(xué)傳感器包括照射系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)發(fā)光部件的半導(dǎo)體激光器；以及至少一個(gè)光檢測(cè)器，其被配置為檢測(cè)光的量，所述光是從所述照射系統(tǒng)發(fā)射的并在所述記錄介質(zhì)上反射。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像形成設(shè)備，還包括調(diào)整裝置，其被配置為基于來(lái)自所述至少一個(gè)光檢測(cè)器的輸出來(lái)識(shí)別所述記錄介質(zhì)的名稱，并被配置為根據(jù)所識(shí)別出的名稱來(lái)調(diào)整圖像形成條件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像形成設(shè)備，還包括調(diào)整裝置，其被配置為基于來(lái)自所述至少一個(gè)光檢測(cè)器的輸出來(lái)識(shí)別所述記錄介質(zhì)的光滑度，并被配置為根據(jù)所識(shí)別出的光滑度來(lái)調(diào)整圖像形成條件。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像形成設(shè)備，還包括調(diào)整裝置，其被配置為基于來(lái)自所述至少一個(gè)光檢測(cè)器的輸出來(lái)識(shí)別所述記錄介質(zhì)的厚度，并被配置為根據(jù)所識(shí)別出的厚度來(lái)調(diào)整圖像形成條件。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像形成設(shè)備，還包括調(diào)整裝置，其被配置為基于來(lái)自所述至少一個(gè)光檢測(cè)器的輸出來(lái)識(shí)別所述記錄介質(zhì)的密度，并被配置為根據(jù)所識(shí)別出的密度來(lái)調(diào)整圖像形成條件。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)傳感器和圖像形成設(shè)備。一種光學(xué)傳感器包括照射系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)發(fā)光部件的半導(dǎo)體激光器；以及至少一個(gè)光檢測(cè)器，其檢測(cè)光的量，所述光是從所述照射系統(tǒng)發(fā)射的并在類似紙張的對(duì)象上反射。
文檔編號(hào)G01N21/47GK102478773SQ20111038520
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者大場(chǎng)義浩, 星文和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光