专利名称：边缘位置检测设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种边缘位置检测设备和使用用来发射/接收光的反射光学传感器来光学检测出目标检测对象的边缘位置的方法，以及一种通过计算机实现该设备的一部分功能的程序。
背景技术：
已经普遍存在用于通过使设有记录头的滑架沿着与记录纸张的输送方向垂直的主扫描方向移动借助记录头在记录纸张上形成图像的成像设备。对于该成像设备而言，已经公知一种光学检测记录纸张的两个边缘的边缘位置检测设备。在该边缘位置检测设备中，结合进滑架中的反射光学传感器与滑架一起沿着主扫描方向移动。当反射光学传感器移动时，检测出在由该反射光学传感器获得的光接收信号的电平变化，由此光学检测出记录纸张的两个边缘位置。
在这种边缘位置检测设备中，如果记录纸张变脏，则污垢改变了由该反射光学传感器获得的光接收信号的信号电平，因此可能错误地检测出记录纸张的边缘位置。因此，也已经提出了一种边缘位置检测设备(例如，参见待审日本专利申请No.3-7371的公开文本)。在该设备中，在滑架沿着记录纸张移动的同时，检测出由反射光学传感器接收到的反射光的光量。将光量首先增大的位置和光量最终减小的位置检测出作为记录纸张的两个边缘位置。
发明内容
根据上面提出的设备，即使作为目标检测对象的记录纸张或多或少变脏，也能够检测出记录纸张的两个边缘位置。但是，如果在记录纸张的表面上存在颜色(白色)不规则或凹凸，或者如果记录纸张的边缘向上/向下弯曲，则从靠近记录纸张的边缘位置的一部分记录纸张获得的反射光的强度和从用来支撑该记录纸张的支撑构件(压盘等)获得的反射光的强度之间的差异减小。因此，存在可能不能精确检测出记录纸张的边缘位置的问题。
鉴于上面情况，本发明的目的在于提供一种边缘位置检测设备，它能够在不受在目标检测对象的表面上的颜色不规则、凹凸以及目标检测对象的边缘的向上/向下弯曲的影响的情况下精确检测出目标检测对象的边缘位置。
为了实现上面和其它目的，本发明提供了一种边缘位置检测设备，它包括一反射光学传感器，该反射光学传感器向用于支撑目标检测对象的支撑构件的支撑表面输出光并且接收反射光；一移动单元，该移动单元使反射光学传感器在规定方向上沿着支撑构件的支撑表面移动；一反射光数据产生单元，在沿着所述规定方向光学扫描支撑构件和该支撑构件上的目标检测对象中的一个时，通过在借助移动单元使反射光学传感器沿着所述规定方向移动的同时从反射光学传感器获得光接收信号来产生出反射光数据；以及一检测单元，该检测单元根据由反射光数据产生单元产生出的反射光数据检测出目标检测对象在所述规定方向上的边缘位置。该反射光数据产生单元可以在目标检测对象由支撑构件支撑时以及在目标检测对象没有由支撑构件支撑时分别产生出反射光数据。检测单元可以根据在第一反射光数据和第二反射光数据之间的相对变化检测出边缘位置。在目标检测对象由支撑构件支撑时可以通过反射光数据产生单元产生出第一反射光数据。在目标检测对象没有由支撑构件支撑时可以通过反射光数据产生单元产生出第二反射光数据。
根据上面构成的边缘位置检测设备，根据来自支撑构件的反射光数据(第二反射光数据)指定在第一反射光数据中来自目标检测对象的反射光的光接收位置。因此，能够在不受目标检测对象的颜色不规则、凹凸的影响的情况下精确地检测出目标检测对象的边缘位置。
根据本发明，确定出第一反射光数据相对于第二反射光数据的相对变化点，从而能够很容易地指定目标检测对象的边缘位置。如果变化点的检测灵敏度太高，则所检测到的边缘位置可能比实际边缘位置更向外(或向内)。如果变化点的检测灵敏度太低，则所检测到的边缘位置可能比实际边缘位置更向内(或向外)。因此，必须根据用来发射/接收光的反射光学传感器的特性以及支撑构件的表面(支撑表面)和反射光的目标检测对象的特性等来设定检测灵敏度。
因此，可以确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差。可以将偏差超过预定阈值的位置和偏差低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
也就是说，可以改变用于边缘位置确定的阈值，以便调节与反射光学传感器、支撑构件和目标检测对象的特性对应的变化点的检测灵敏度。因此，能够改善边缘位置的检测灵敏度。
当检测目标检测对象的边缘位置时，可以不将在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差与阈值进行比较。可以将该偏差的平方值与阈值进行比较以便检测出目标检测对象的边缘位置。
这增大了第一反射光数据相对于第二反射光数据的相对变化点(边缘位置)的检测灵敏度。因此，根据上面的边缘位置检测设备，可以通过将本发明应用于其中第一反射光数据相对于第二反射光数据的相对变化量较小的设备上来实现更好的效果。
当检测目标检测对象的边缘位置时，可以将在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差的平方根与阈值进行比较。
这减小了第一反射光数据相对于第二反射光数据的相对变化点(边缘位置)的检测灵敏度。因此，根据上面的边缘位置检测设备，可以通过将本发明应用于其中第一反射光数据相对于第二反射光数据的相对变化量较大的设备上来实现更好的效果。
由反射光数据产生单元产生出的第一反射光数据的数据值在目标检测对象的边缘位置附近相对于第二反射光数据的数据值相对增大或减小。但是，来自反射光学传感器的光接收信号受到噪声干扰的影响，从而可能使数据值的改变方向暂时反向。
如果使每个数据值的相对改变方向(在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差的改变方向)这样反向，则可能在目标检测对象的边缘位置附近检测出多个边缘位置。
因此，该检测单元可能在第一反射光数据的数据值与第二反射光数据的数据值之间的偏差趋向于随着反射光学传感器的移动而增大的区域和该偏差趋向于随着反射光学传感器的移动而减小的区域中的一个区域中检测出多个边缘位置。在该情况中，该检测单元可以在所述多个检测到的边缘位置之中选择在目标检测对象中位于最里面的边缘位置。并且该检测单元可以将所选的边缘位置指定为目标检测对象的边缘位置。
根据上面的结构，即使在由于噪声干扰等而在目标检测对象的边缘位置附近检测到多个边缘位置的情况下，该检测单元也能够从所述多个检测到的边缘位置中选择最接近实际边缘位置的检测到的边缘位置。因此，能够改善边缘位置的检测灵敏度。
为了改善检测灵敏度，当使用反射光学传感器检测目标检测对象的边缘位置时，优选的是与构成反射光学传感器的光接收元件的动态范围对应地设定输入给反射光学传感器的反射光的最大光量。可以调节来自反射光学传感器的输出光量，从而使来自目标检测对象的光接收信号处于适当的电平处。
支撑构件的支撑表面的颜色可以比目标检测对象的表面颜色更容易吸收光。如果来自目标检测对象的光的反射特性随着目标检测对象的种类而变化，则不能预先调节来自反射光学传感器的输出光量。
因此，如果来自目标检测对象的光的反射特性不恒定，则可以如下构成反射光数据产生单元。
当产生出第一反射光数据时，所述反射光数据产生单元可以调节来自反射光学传感器的输出光量，从而使在反射光学传感器接收到来自目标检测对象的反射光时所产生出的光接收信号处于适当的电平处，随后开始产生出反射光数据。
根据上面的边缘位置检测设备，即使在来自目标检测对象的光的反射特性变化的情况下，在进行边缘位置的检测操作时也能够将从反射光学传感器输出的光接收信号控制在适当的电平处。因此，可以改善边缘位置的检测灵敏度。
在上面的边缘位置检测设备中，所述反射光数据产生单元可以在产生出第二反射光数据之后产生出第一反射光数据。在该情况中，在产生出第二反射光数据之后可以调节来自反射光学传感器的输出光量。因此，供检测单元用来检测目标检测对象的边缘位置的第一反射光数据和第二反射光数据可以在根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的一部分数据值中相互不同。该差异基于用于检测第一反射光数据和第二反射光数据的每一种反射光数据的输出光量的差异。
如果第一反射光数据如上所述与第二反射光数据不对应，则检测单元不能从每个数据值精确地检测出目标检测对象的边缘位置。因此，会降低检测灵敏度。
因此，在上面边缘位置检测设备的情况中，如果反射光数据产生单元在产生出第二反射光数据之后产生出第一反射光数据，则检测单元可以根据由反射光数据产生单元对输出光量的调节结果校正第二反射光数据，从而使在第一反射光数据中的数据值之中的根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的数据值和第二反射光数据的数据值大致相同。然后，检测单元可以根据所校正的第二反射光数据和第一反射光数据检测出边缘位置。
根据上面的边缘位置检测设备，供检测单元用来检测目标检测对象的边缘位置的第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值可以相互对应。因此能够改善边缘位置的检测灵敏度。
在上面的边缘位置检测设备的情况中，如果需要在第一反射光数据之前产生出第二反射光数据，则反射光数据产生单元和检测单元可以如下面那样构成。
也就是说，反射光数据产生单元可以在通过按照逐步的方式改变来自反射光学传感器的输出光量来产生出多个第二反射光数据之后产生出第一反射光数据。该检测单元可以在所述多个第二反射光数据之中选择第二反射光数据。所选的第二反射光数据可以包括与在第一反射光数据中的数据值之中的根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的数据值最接近的数据值。然后检测单元可以根据所选的第二反射光数据和第一反射光数据检测边缘位置。
根据上面的边缘位置检测设备，供检测单元用来检测目标检测对象的边缘位置的第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值可以相互对应。因此，能够改善边缘位置的检测灵敏度。
上面的边缘位置检测设备可以用于其中支撑构件可输送地支撑着形成图像的记录介质的成像设备，并且用于检测记录介质在宽度方向上的边缘位置。可以设置反射光学传感器，从而使该反射光学传感器能够在与记录介质的输送方向垂直的宽度方向上沿着支撑构件的支撑表面移动。该检测单元可以根据从反射光数据产生单元中获得的第一和第二反射光数据检测出记录介质在宽度方向上的边缘位置。
因此，根据上面的边缘位置检测设备，能够在不受记录介质的颜色、凹凸的影响的情况下在成像设备中精确检测出记录介质例如纸张的边缘位置。
在本发明的另一个方面中，提供一种边缘位置检测方法，该方法包括以下步骤向用于支撑目标检测对象的支撑构件的支撑表面输出光并且借助反射光学传感器接收反射光；在使反射光学传感器在规定方向上沿着支撑构件的支撑表面移动的同时获得来自反射光学传感器的光接收信号；在沿着所述规定方向光学扫描支撑构件和支撑构件上的目标检测对象中的一个时产生出反射光数据；并且根据所产生出的反射光数据检测出目标检测对象在所述规定方向上的边缘位置。可以在目标检测对象由支撑构件支撑时以及在目标检测对象没有由支撑构件支撑时分别产生出反射光数据。可以根据在第一反射光数据和第二反射光数据之间的相对变化检测出目标检测对象的边缘位置。在目标检测对象由支撑构件支撑时可以通过反射光数据产生单元产生出第一反射光数据。并且在目标检测对象没有由支撑构件支撑时可以通过反射光数据产生单元产生出第二反射光数据。
在上面的边缘位置检测方法中，可以确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差。然后，可以将该偏差超过预定阈值的位置和该偏差低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
在上面的边缘位置检测方法中，可以确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差。然后，可以将该偏差的平方值超过预定阈值的位置和该偏差的平方值低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
在上面的边缘位置检测方法中，可以确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差。然后，可以将该偏差的平方根超过预定阈值的位置和该偏差的平方根低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
在上面的边缘位置检测方法中，可能在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差趋向于随着反射光学传感器的移动而增大的区域和其中该偏差趋向于随着反射光学传感器的移动而减小的区域中的一个区域中检测出多个边缘位置。在该情况中，可以在所述多个检测到的边缘位置之中选择在目标检测对象中位于最里面的边缘位置。并且可以将所选的边缘位置指定为目标检测对象的边缘位置。
在上面的边缘位置检测方法中，支撑构件的支撑表面的颜色可以至少比目标检测对象的表面的颜色更容易吸收光。当产生出第一反射光数据时，可以调节来自反射光学传感器的输出光量，从而使在反射光学传感器接收到来自目标检测对象的反射光时所产生出的光接收信号处于适当的电平处。然后，在反射光学传感器在所述规定方向上沿着支撑构件的支撑表面移动的同时从反射光学传感器中获得光接收信号，从而可以产生出第一反射光数据。
在上面的边缘位置检测方法中，可以在产生出第二反射光数据之后产生出第一反射光数据。当使用所产生出的反射光数据检测出目标检测对象的边缘位置时，可以校正第二反射光数据。该校正可以根据已经在产生出第一反射光数据时经过调节的输出光量的调节结果作出，从而使在第一反射光数据中的数据值之中的根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的数据值和在第二反射光数据中的数据值大致相同。然后，可以根据所校正的第二反射光数据和第一反射光数据检测出边缘位置。
在上面的边缘位置检测方法中，可以在产生出第二反射光数据之后产生出第一反射光数据。在该情况中，当产生出第二反射光数据时，可以通过按照逐步的方式改变来自反射光学传感器的输出光量来产生出多个第二反射光数据。当使用所产生出的反射光数据检测出目标检测对象的边缘位置时，可以在所述多个第二反射光数据之中选择出第二反射光数据。所选的第二反射光数据可以包括与在第一反射光数据中的数据值之中的根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的数据值最接近的数据值。可以根据所选的第二反射光数据和第一反射光数据检测出边缘位置。
在本发明的再一个方面中，提供一种程序，它能够利用计算机用作在上面的边缘位置检测设备中的反射光数据产生单元和检测单元。
由适用于计算机处理的有序指令序列构成的该程序可以通过FD、CD-ROM和存储卡或者通信线路网络例如互联网提供给计算机或使用该计算机的用户。当提供给用户时，该程序可以预安装在计算机的硬盘或存储器中。用来执行该程序的计算机可以为安装在边缘位置检测设备中的计算机，或者可以为能够与边缘位置检测设备进行数据通信的单独计算机。
现在将按照附图以实施例的方式对本发明进行说明，在这些附图中图1为一透视图，显示出具有打印机功能、复印机功能、扫描仪功能、传真机功能、电话功能等的多功能装置；图2为一平面图，显示出设在该多功能装置中的打印机的内部结构；图3A和3B为说明图，显示出连接到滑架(记录头)上的介质传感器和该介质传感器的目标检测区域的剖面结构；图4为一方框图，显示出控制处理单元的示意性结构；图5为一流程图，显示出由控制处理装置执行的步骤；图6为一流程图，显示出在图5中的纸张边缘检测过程的细节；图7A、7B和7C为说明图，显示出在图5中的纸张边缘检测过程中所采集的传感器输出D1和D2以及在它们之间的偏差ΔD；图8为一说明图，显示出传统的边缘检测技术以及相关的问题；图9为一流程图，显示出该边缘检测过程的另一个实施例；图10为一流程图，显示出其中在没有沿着相反方向输送纸张的情况下进行纸张边缘检测的纸张边缘检测过程的实施例；并且图11为一流程图，显示出其中在没有沿着相反方向输送纸张的情况下进行纸张边缘检测的纸张边缘检测过程的另一个实施例。
具体实施例方式
在优选实施方案中，本发明应用于具有打印机功能、复印机功能、扫描仪功能、传真机功能、电话功能等的多功能装置。
图1为本发明第一实施方案的多功能装置1的透视图。
如图1所示，供纸单元2设在该多功能装置1的后部中。喷墨打印机3设在供纸单元2的前面和下方。用于实施复印机功能和传真机功能的扫描单元4设在打印机3上。排纸盘5设在打印机3的前侧上。操作面板6设在扫描装置4的前端上的顶面上。
供纸单元2包括一倾斜壁部66和一延伸的导纸板67，并且层叠有多张纸。倾斜壁部66按照倾斜的方式容纳纸张。延伸的导纸板67可拆卸地安装在倾斜壁部66上。该倾斜壁部66结合有一馈纸马达65(在图1中未示出。参见图4)和一馈纸辊(未示出)。在馈纸马达65的驱动力作用下转动的馈纸辊将纸张输送给打印机3。
下面将对打印机3进行说明。图2为该打印机3的内部结构的平面图。
如图2所示，打印机3包括一记录头10、一滑架11、一引导机构12、一滑架移动机构13、一输纸机构14和用于记录头10的一维护机构15。记录头10安装在滑架11上。引导机构12支撑着滑架11，从而使滑架11能够沿着作为扫描方向的左右方向往复移动。输纸机构14输送由供纸单元2提供的纸张。
在该打印机3中设有沿着左右方向较长并且沿着上下方向较短的矩形框架16。引导机构12、滑架移动机构13、输纸机构14和维护机构15等安装在框架16上。另外，记录头10和滑架11按照能够沿着左右方向移动的方式容纳在框架16内。
该框架16包括一后板16a和一前板16b。在后板16a和前板16b中分别形成有一纸张导入口和一排纸口(未示出)。由供纸单元2提供的纸张通过纸张导入口导入框架16中，通过输纸机构14输送到框架16的前部，并且通过排纸口排出到位于该多功能装置1的前部上的排纸盘5(参见图1)上。在框架16的底面上安装有具有多个肋的黑色压盘17。当纸张在黑色压盘17上面移动时，记录头10在位于框架16内部的纸张之上进行记录(成像)。
记录头10设有指向下的四个墨喷嘴组10a-10d。通过利用这些墨喷嘴组10a-10d喷射出四种颜色(黑色、青色、黄色和品红色)的墨来在纸张上打印。由于这四个墨喷嘴组10a-10d设置在记录头10的底侧上，所以它们的位置在图2中由虚线表示。
用于这四种颜色的每种颜色的墨盒21a-21d在框架16的前侧上安装在墨盒保持器20中。这些墨盒21a-21d通过穿过该框架16的四根柔性墨管22a-22d与记录头10连接，以便将这四种颜色的每种颜色的墨提供给记录头10。
在框架16内设有左右FPC(柔性印刷电路)23和24。左FPC23与墨管22a和22b一起延伸并且与记录头10连接。右FPC24与墨管22c和22d一起延伸并且与记录头10连接。FPC23和FPC24包括多根信号线，这些信号线将记录头10电连接到后面所述的控制处理单元70(在图2中未示出)。
引导机构12具有一导轴25和一导轨26。导轴25在框架16的后部中沿着左右方向延伸。该导轴25的左右端部分别与框架16的左板16c和右板16d连接。导轨26在框架的前部中沿着左右方向延伸。滑架11的后端配合在导轴25上面以便能够沿着导轴25滑动，而滑架11的前端与导轨26接合并且能够沿着导轨26滑动。
滑架移动机构13包括一滑架马达30、一主动皮带轮31、一从动皮带轮32和一皮带33。滑架马达30在位于后端上并且面向前方的后板16a的后侧处安装在框架16上。通过滑架马达30驱动该主动皮带轮31转动。从动皮带轮32可转动地支撑在后板16a的左端上。该皮带33环绕在这些皮带轮31和32上并且固定到滑架11上。滑架输送编码器39设置在滑架马达30上，用来检测滑架11(记录头10)的移动量(移动位置)。
输纸机构14包括一输纸马达40、一对准辊41、一主动皮带轮42、一从动皮带轮43和一皮带44。输纸马达40向左朝向地安装在比后板16a向后伸出更远的左板16c的部分上。对准辊41在导轴25下面在框架16中沿着左右方向延伸。对准辊41的左右端部分别可转动地支撑在左板16c和右板16d中。通过输纸马达40驱动主动皮带轮42转动。从动皮带轮43与对准辊41的左端连接。该皮带44环绕在皮带轮42和43上。当驱动输纸马达40时，对准辊41转动并且沿着前后方向输送纸张。虽然在图2中着重显示出该对准辊41，但是该对准辊41实际上设置在导轴25下面。
输纸机构14还包括一排纸辊45、一从动皮带轮46、一从动皮带轮47和一皮带48。排纸辊45在框架16的前部中沿着左右方向延伸。排纸辊45的左右端部分别可转动地支撑在左板16c和右板16d中。从动皮带轮46与从动皮带轮43设置成一体。从动皮带轮47与排纸辊45的左端连接。该皮带48环绕在皮带轮46和47上。当驱动输纸马达40时，排纸辊45转动并且将纸张朝着位于多功能装置1前面的排纸盘5排出。
编码盘51固定到从动皮带轮43上。具有一光发射单元和一光接收单元的光电断路器52安装在左板16c上，从而使该编码盘51介于光发射单元和光接收单元之间。编码盘51和光电断路器52构成输纸编码器50。后面所述的控制处理单元70根据来自输纸编码器50(更具体地说是光电断路器52)的检测信号控制对输纸马达40的驱动。
维护机构15包括一擦拭器15a、两个盖帽15b和一驱动马达15c。擦拭器15a擦拭记录头10的头表面。每个盖帽15b能够气密密封四个墨喷嘴组10a-10d的两组。驱动马达15c驱动着擦拭器15a和盖帽15b。擦拭器15a、盖帽15b和驱动马达15c安装在安装板15d上。安装板15d在右部处固定到框架16的底板的下表面侧上。由于盖帽15b设置在记录头10的底侧上，所以盖帽15b的位置在图2中由虚线表示。
如图2所示，介质传感器68安装在记录头10的左端上，用来检测纸张的前缘、后缘和侧缘。该介质传感器68为一反射光学传感器，它包括一光发射单元(光发射元件)和一光接收单元(光接收元件)。该介质传感器68安装在传感器安装单元10e上并且面向下。传感器安装单元10e从记录头10的左侧伸出。
对准传感器69沿着输纸方向设置在介质传感器68的上游(在后侧中)(参见图4，并且没有在图2中显示出)。该对准传感器69为位于上游侧上的传感器，它能够检测纸张的存在以及纸张的前缘和后缘。具体地说，对准传感器69安装到形成供纸单元2中的输送通路的上盖的前端上。
该对准传感器69可以为一机械传感器，它具有一探针、一光电断路器以及一扭簧。该探针伸入到输纸通路中。当探针被正在输送的纸张接触时，该探针转动。该光电断路器包括一光发射单元和一光接收单元，并且用来检测探针的转动。扭簧将探针推压进输纸通路中。在探针上一体地设有一保护部分。当探针在正在输送的纸张作用下转动时，保护部分变得位于光电断路器的光发射单元和光接收单元之间的区域外侧。因此，从光发射单元向光接收单元发射光，并且对准传感器69处于ON状态。但是当不在输送纸张时，该探针在扭簧的作用下被推压进输纸通路中。该保护部分变得位于光发射单元和光接收单元之间。因此，光从光发射单元向光接收单元的传输被中断，并且该对准传感器69处于OFF状态。
接下来将对介质传感器68的结构进行说明。
图3A为一说明图，显示出处于其中介质传感器68安装在记录头10(滑架11)上的状态中的介质传感器68的剖面结构。图3B为介质传感器68的目标检测区域的说明图。在图3A和3B中的介质传感器68是从打印机3的后侧所见的。
如图3A和3B中所示一样，介质传感器68包括一传感器主体单元81和一盖帽构件85。传感器主体单元81具有一光发射元件82和一光接收元件83。盖帽构件85为具有一底部85a的管状构件。该盖帽构件85能够将传感器主体单元81容纳在盖帽构件85内部。
光发射元件82沿着其中心轴线的方向的端部(在图3A和3B中的底端)具有一半球形结构。光发射元件82具有一大致管状结构。光发射元件82的外径例如为2.2mm。光发射元件82的方向性较低(较宽的输出角度范围)。另外，光发射元件82在光发射元件82的端部上设有一输出单元82a。该输出单元82a输出检测用光。从输出单元82a将检测用光输出给纸张P。
光接收元件83沿着其中心轴线的方向的端部(在图3A和3B中的底端)具有一半球形结构。该光接收元件83具有一大致管状结构。该光接收元件83的外径例如为2.2mm。该光接收元件83的方向性较低(较宽的光接收角度范围)。另外，该光接收元件83在光接收元件83的端部上设有一光接收单元83a。该光接收单元83a接收来自外面的光。通过光接收单元83a接收从纸张P反射出的检测用光的反射光。
光发射元件82和光接收元件83按照以下方式设置光发射元件82的中心轴线的方向与光接收元件83的中心轴线的方向大致平行。光发射元件82和光接收元件83的每一个元件的中心轴线的方向是与相对于纸张P的目标检测表面的垂直方向相同的方向。在输出单元82a的中心位置和光接收单元83a的中心位置之间的距离例如设定为2.8mm。输出单元82a和光接收单元83a的每一个单元的中心位置位于传感器主体单元81的端面上。
盖帽构件85在底部85a处包括一共同开口单元85b。该共同开口单元85b设置在该共同开口单元85b使检测用光和反射光通过的位置处，同时控制该共同开口单元85b以便减小纸张P上在检测用光的照射区域和光接收元件83能够接收光的区域之间的重叠区域。该共同开口单元85b具有一圆形结构。该共同开口单元85b的开口的内径例如为3.0mm。盖帽构件85的底部85a的厚度例如为1.0mm。在底部85a的内表面和传感器主体单元81的端面之间的内部距离例如为5.0mm。
介质传感器68安装在记录头10的传感器安装单元10e上，从而使在盖帽构件85的底部85a的外表面和纸张P之间的外部距离例如为5.0mm。设置该介质传感器68，从而使盖帽构件85的共同开口单元85b的开口的中心设置在如下直线上，该直线从连接着光发射元件82的输出单元82a和光接收元件83的光接收单元83a的直线的大致中心部分沿着与相对于纸张P的表面的垂直方向相同的方向延伸出。所述连接着输出单元82a和光接收单元83a的直线为连接在输出单元82a的中心和光接收单元83a的中心之间的直线。
因此，光发射元件82的检测用光的照射区域S1a和光接收元件83的光接收区域S1b重叠的所述区域成为在介质传感器68中的目标检测区域S1(参见图3B)。通过盖帽构件85的共同开口单元85b来控制(限制)照射区域S1a和光接收区域S1b。
也就是说，由于介质传感器68构造成使得盖帽构件85覆盖着光发射元件82的输出单元82a和光接收元件83的光接收单元83a，所以将来自光发射元件82的光的输出角度范围和朝着光接收元件83的光的光接收角度范围调节(限制)为相对较小，并且因此减小了目标检测区域S1。
介质传感器68的目标检测区域是在纸张P和纸张P外面的区域之间的较宽直线(即，压盘17)。在增大介质传感器68的目标检测区域S1时，容易受到来自目标检测区域外面的区域的干扰的影响。也就是说，在本实施方案中，如上所述一样减小目标检测区域S1，从而不容易受到来自目标检测区域外面的区域的干扰的影响。
接下来将对控制处理单元70进行说明。图4为一方框图，显示出控制处理单元70的示意性结构。
如图4所示，控制处理单元70包括一微型计算机，该微型计算机具有一CPU71、一ROM72、一RAM73和一EEPROM74。控制处理单元70与对准传感器69、介质传感器68、输纸编码器50、操作面板6、滑架输送编码器39等电连接。
控制处理单元70也与驱动电路76a至76c和记录头驱动电路76d电连接。驱动电路76a驱动着馈纸马达65。驱动电路76b驱动着输纸马达40。驱动电路76c驱动着滑架马达30。记录头驱动电路76d驱动着记录头10。控制单元70也能够与个人计算机(PC)77连接。
当控制处理单元70(具体地说，CPU71)从PC77或其它模块例如在该多功能装置1中的复印机和传真机接收到纸张P的记录命令时，控制处理单元70执行在图5中所示的成像过程。如图5所示，在进行纸张边缘检测过程以检测纸张P的边缘(S100，S表示步骤)之后，控制处理单元70根据在S100(S200)中过程的检测结果进行记录过程以在纸张P上形成图像。如果需要在下一页上记录(S300-是)，则针对纸张P的下一页重复进行纸张边缘检测过程(S100)和记录过程(S200)。如果不需要在纸张P的下一页上进行记录(S300-否)，则终止在图5中所示的过程。
下面将参照在图6中的流程图对作为在本发明中的主要过程的纸张边缘检测过程进行更详细的说明。
如图6所示，在纸张边缘检测过程的S110中，驱动馈纸马达65，从而在打印机3中馈送纸张P，并且驱动输纸马达40，从而从对准传感器69检测到纸张边缘的位置起将纸张P进一步输送预定量。从而将纸张P设置在压盘17上。
在S120中，驱动滑架马达30，从而沿着纸张P输送介质传感器68。根据从介质传感器68的光接收元件83输出的光接收信号(纸张P的反射光量)调节介质传感器68的光发射元件82的输出光量，从而使光接收信号处于适当的电平处。
在S130中，在正常输送纸张P时沿着输纸方向的相反方向驱动输纸马达40，并且沿着该相反方向将该纸张P输送预定量。这样从压盘17中将纸张P除去。由于从压盘17中将纸张P除去，所以从介质传感器68输出的光不会从纸张P反射出。因此，只将来自压盘17的反射光输入给介质传感器68。
在S140中，驱动滑架马达30，从而使介质传感器68从压盘17的一个端部向另一个端部移动。将在介质传感器68移动时从介质传感器68的光接收元件83输出的光接收信号(即，反射光数据)顺序采集为在其中没有纸张的状态中的传感器输出D1。所采集的传感器输出D1与由滑架输送编码器39检测出的存储在RAM73中的滑架11(记录头10)的移动位置相关。因此，在如图7A中所示的其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D1的时序数据。
在其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D1的时序数据之后，该过程前进至S150。沿着与当在纸张上形成图像时的方向相同的方向驱动输纸马达40，并且沿着向前方向将纸张P输送预定量。从而将纸张P设置在压盘17上。
由于纸张P设置在压盘17上，所以从介质传感器68输出的光根据介质传感器68的位置从纸张P和/或压盘17反射出。因此，根据与输纸方向相交的介质传感器68的位置，从压盘17和纸张P的至少一个中将反射光输入给介质传感器68。
在S160中，如在S140中一样，驱动滑架马达30，从而使介质传感器68从压盘17的一个端部向另一个端部移动。将在介质传感器68移动时从介质传感器68的光接收元件83输出的光接收信号(即，反射光数据)顺序采集为在其中存在纸张的状态中的传感器输出D2。所采集的传感器输出D2与由滑架输送编码器39检测出的存储在RAM73中的滑架11(记录头10)的移动位置相关。因此，在如图7B中所示的其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据。
在S170中，将已经在S140中产生出的传感器输出D1的时序数据与已经在S160中产生出的传感器输出D2的时序数据进行比较。顺序计算出在当滑架11(记录头10)相对于压盘17位于相同的位置处时所采集的传感器输出D1和D2之间的偏差值ΔD(ΔD＝D2-D1)。因此，如图7C中所示一样产生出偏差值ΔD的时序数据。
在S180中，如图7C所示，根据在S170中产生出的偏差值ΔD的时序数据将区域Ra和区域Rb中的每一个区域选择作为在纸张P的边缘附近的区域。将区域Ra选择作为其中偏差值ΔD趋向于增大的区域。将区域Rb选择为偏差值ΔD趋向于减小的区域。然后，将点Pa和点Pb的每一个点检测作为纸张P的边缘位置。将点Pa检测作为在偏差值ΔD趋向于增大的区域Ra中偏差值ΔD超过预定确定值α的点。将点Pb检测作为在偏差值ΔD趋向于减小的区域Rb中偏差值ΔD低于预定确定值α的点。将在点Pa、Pb的每一个点处的滑架11(记录头10)的移动位置作为纸张P的边缘位置存储在RAM73中。然后终止该纸张边缘检测过程。
在S180中，如果在偏差值ΔD趋向于增大的区域中存在偏差值ΔD超过预定确定值α的多个点Pa，或者如果在偏差值ΔD趋向于减小的区域中存在偏差值ΔD低于预定确定值α的多个点Pb，则将在纸张P上的所述多个点中的最里面的点选择作为纸张P的边缘位置。
即使在已经被选择作为偏差值ΔD趋向于增大或减小的区域的位于纸张P的边缘位置附近的区域中，由于在传感器输出D1和D2的采集期间的噪声而导致该偏差值ΔD也可以暂时超过确定值α。
如上所述，根据在本实施方案的多功能装置1，当通过作为成像装置的打印机3在纸张P上形成图像时，使用安装在滑架11(记录头10)上的介质传感器68检测纸张P沿着宽度方向的边缘位置。按照以下方式检测该边缘位置。首先，当纸张P设置和没有设置在作为用于支撑纸张P的支撑构件的压盘17上作为目标检测对象时，使滑架11相应地从压盘17的一个端部移动到另一个端部。在滑架11移动时，采集来自介质传感器68的输出。在其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据参见图7A)。在其中存在纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据参见图7B)。将传感器输出D2的时序数据与传感器输出D1的时序数据进行比较。根据在传感器输出D2和传感器输出D1之间的偏差ΔD检测出每个时序数据的相对变化点(参见在图7C中的点Pa和Pb)。
因此，根据在本实施方案中的多功能装置1，当通过打印机3在纸张P上形成图像时，可以在不受纸张P表面上颜色不规则、凹凸程以及纸张P边缘位置的向上弯曲/向下弯曲的影响的情况下精确地检测出纸张P的两个侧缘位置。然后，开始成像操作。因此，可以在纸张P上理想地形成图像。
根据如图8所示的传统纸张边缘检测方法，通过介质传感器68光学扫描在压盘17上的纸张P。在仅由来自压盘17的反射光构成的实心黑色区域和仅由来自纸张P的反射光构成的实心白色区域之间将扫描纸张P时从介质传感器68中输出的光接收信号的时序数据分开。将介于实心黑色区域和实心白色区域之间的中点检测作为纸张P的边缘(纸张边缘)。在如上所述的传统纸张边缘检测方法中，如果在纸张P的表面上的颜色大致恒定、纸张P是光滑的并且将纸张P压到压盘17上，则能够精确地检测出纸张边缘。
但是，根据该传统的纸张边缘检测方法，如果在纸张P的表面上的颜色由于斑点等而不恒定、纸张P不光滑或者纸张P的边缘相对于压盘17向上/向下弯曲，则如在这些曲线图中用虚线所示一样，不能将实心白色区域与传感器输出的时序数据精确地区分。从而错误地检测出纸张P的边缘位置。
根据本实施方案，根据在其中没有纸张的状态中的传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)，检测出在其中存在纸张的状态中的传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)的变化点。将该变化点指定为纸张P的边缘位置。因此，可以在不受纸张P的颜色不规则、凹凸以及纸张边缘的向上/向下弯曲的影响的情况下精确地检测出纸张P的两个边缘位置。在打印机3中，可以精确地将图像形成在纸张P的整个区域上。
另外，根据本实施方案，在S120中，调节来自介质传感器68的光发射元件82的输出光量，从而在将来自纸张P的反射光输入给光接收元件83时使来自光接收元件83的光接收信号处于适当的电平处。该调节是在S160的过程之前进行的，在S160的过程中，在其中存在纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)。
这防止了以下问题的出现，即当在S160中时在其中存在纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)。也就是说，防止通向介质传感器68的光接收元件83的输入光量增大至使光接收信号饱和。可选的是，防止通向介质传感器68的光接收元件83的输入光量减小至使纸张边缘的检测精确度降低。
虽然已经参照本发明的具体实施方案对本发明进行了详细说明，但是本领域普通技术人员将了解在不脱离本发明精神的情况下可以在其中作出各种改变和改进。
在本实施方案中，按照以下方式进行纸张边缘检测过程。首先，将纸张P设置在压盘17上(S110)。在调节了来自介质传感器68的光发射元件82的输出光量(S120)之后，从压盘17中除去该纸张P(S130)。在其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)(S140)。之后，将纸张P输送到压盘17上(S150)。在其中存在纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)(S160)。在该情况中，对于纸张边缘检测而言必须沿着向前、反向和向前方向输送纸张P至少三次。如果介质传感器68的目标检测区域S1在纸张P的输送方向上位于比从记录头10输出的墨的喷射区域更下游处，则在该过程前进至图5中的记录过程(S200)之前必须沿着反向方向进一步输送纸张P。
为了减少在纸张边缘检测过程中纸张P的输送次数，如图9中所示一样，可以按照以下方式进行纸张边缘检测过程。首先，将纸张P设置在压盘17上(S110)。调节来自介质传感器68的光发射元件82的输出光量(S120)。在其中存在纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)(S125)。从压盘17中除去该纸张P(S130)。在其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)(S140)。之后，该过程前进至S170。
在该情况中，在一旦将纸张P输送到压盘17上之后，只沿着反向方向输送纸张P以便进行纸张边缘检测。这减少了在纸张边缘检测过程中的纸张输送次数。另外，即使在介质传感器68的目标检测区域S1在纸张P的输送方向上位于比从记录头10输出的墨的喷射区域更下游处的情况下，在纸张边缘检测过程结束时也使纸张P返回到从压盘17将纸张P除去的位置。因此，在过程前进至图5中的记录过程(S200)之前不必沿着反向方向输送纸张P。
在图6和9中所示的纸张边缘检测过程中，必须从压盘17中将曾经输送到压盘17上的纸张P除去。因此，这些过程可适用于其中能够使输纸马达40反向转动并且能够沿着反向方向输送纸张P的打印机3。但是，这些过程不适用于其中不能沿着反向方向输送纸张的打印机。
为了将本发明应用于其中不能沿着正常成像时的输纸方向的相反方向输送纸张P的打印机上，可以根据在图10或11中所示的程序进行纸张边缘检测过程。
在图10中所示的纸张边缘检测过程按照以下方式进行。首先，在输送纸张P之前(即，在其中纸张没有设置在压盘17上的状态中)驱动滑架马达30以使介质传感器68从压盘17的一个端部向另一个端部移动(S105)。因此，在其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)(S105)。然后，驱动馈纸马达65以将纸张P设置在压盘17上(S110)。调节来自介质传感器68的光发射元件82的输出光量(S120)。在其中存在纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)(S125)。
之后，在S165中，根据在S120中对输出光量的调节结果，校正在其中没有纸张的状态中传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)。进行该校正，从而使在调节来自介质传感器68的输出光量之前获得的传感器输出D1的数据值以及在调节之后获得的数据值大致相同，其中调节之后获得的所述数据值是在传感器输出D2的数据值之中根据来自压盘17表面的反射光获得的。然后，该过程前进至S170。
另一方面，按照以下方式进行在图11中所示的纸张边缘检测过程。首先，在S102中，将初始值“1”设定为计数器“n”。在S105中，驱动滑架马达30使介质传感器68从压盘17的一个端部向另一个端部移动，并且在其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D1n的时序数据。然后在S106中，确定计数器“n”的数值是否等于或大于预定值“nx”。如果n＜nx，则改变来自介质传感器68的光发射元件82的输出光量(S107)。接着，在对计数器“n”加1后，该过程再次前进至S105。因此，在其中没有纸张的状态中多次(nx)产生出传感器输出D1n的时序数据(第二反射光数据)，同时改变来自介质传感器68的光发射元件82的输出光量。
之后，驱动馈纸马达65以便将纸张P设置在压盘17上(S110)。校正来自介质传感器68的光发射元件82的输出光量(S120)。在其中存在纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)(S125)。然后在S167中，在其中没有纸张的状态中在S105中测量出的多个时序数据(第二反射光数据)之中，将在与S120调节之后的输出光量最接近的输出光量处测量出的传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)选择作为用于边缘检测的传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)。然后，该过程前进至S170。
因此，根据如图10或11所示的纸张边缘检测过程，需要执行以下的过程。也就是说，需要根据对来自介质传感器68的输出光量的调节结果来校正在其中存在纸张的状态中产生出的传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)。可选的是，需要多次产生出在其中没有纸张状态中产生出的传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)，同时改变来自介质传感器68的输出光量。但是，不必沿着反向方向输送纸张P以便进行纸张边缘检测。因此，即使不能沿着反向方向输送纸张P的打印机也能够根据本发明的方法进行纸张边缘检测。因此能够增大本发明的应用范围。
在图10中的纸张边缘检测过程中，当校正在其中没有纸张的状态中的传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)时，可以根据比值B/A来校正传感器输出D1，从而D1←D1×B/A。这里，数值“A”为在产生出传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)时提供给介质传感器68的光发射元件82的驱动电流的数值。数值“B”为在调节了来自光发射元件82的输出光量之后提供给光发射元件82的驱动电流的数值。这里“在调节之后”为在其中存在纸张的状态中产生出传感器输出D2的时序数据的时候。
在上面，数值“A”可以为在产生出传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)时光发射元件82的驱动负载的数值。数值“B”可以为在产生出传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)时光发射元件82的驱动负载的数值。
根据在图11中的纸张边缘检测过程，在其中没有纸张的状态中产生出传感器输出D1的多个时序数据(第二反射光数据)。然后，从所述多个时序数据(第二反射光数据)中选择出在与S120中的调节之后的输出光量最接近的输出光量处测量出的时序数据(第二反射光数据)。
在该情况中，在产生出多个时序数据(第二反射光数据)时，可以从光发射元件82的每个驱动电流(或驱动负载)中选择出在调节来自光发射元件82的输出光量之后与光发射元件82的驱动电流(或驱动负载)最接近的驱动电流(或驱动负载)。在该情况中，可以选择与所选驱动电流(或所选驱动负载)对应的时序数据(第二反射光数据)用于纸张边缘检测。
代替上面的选择，可以选择两个时序数据(第二反射光数据)。在该情况中，所选两个时序数据(第二反射光数据)中的一个时序数据DA为在超过S120中调节之后输出光量的输出光量处测量出的一个或多个时序数据(第二反射光数据)内，在与S120中调节之后的输出光量最接近的输出光量处测量出的数据。另一个时序数据DB为在低于S120中的调节之后的输出光量的输出光量处测量出的一个或多个时序数据(第二反射光数据)内，在与S120中的调节之后的输出光量最接近的输出光量处测量出的数据。
在该情况下，可以使用除了两个所选时序数据DA和DB之外还基于CA、CB和CC的以下等式计算出在其中没有纸张的状态中用于纸张边缘检测的传感器输出D1。
D1＝(DA+DB)×{(CC-CA)/(CB-CA)}在上面的等式中，CA和CB的每一个分别为光发射元件82在产生出时序数据DA和DB的每一个时的驱动电流(或驱动负载)。CC为光发射元件82在调节来自光发射元件82的输出光量(S120)之后的驱动电流(或驱动负载)。
当对在其中没有纸张的状态中传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)进行校正时，不必使用在调节输出光量之后提供给光发射元件82的驱动电流或光发射元件82的驱动负载。可以从在其中存在纸张的状态中传感器输出D2的时序数据(第一反射光数据)中提取传感器输出DD2，该传感器输出DD2通过接收来自压盘17的反射光而获得。在该情况中，将在该相应位置处在传感器输出DD2和传感器输出D1之间差异的平均值确定作为校正值。使用该校正值来校正在其中没有纸张的状态中传感器输出D1的时序数据(第二反射光数据)。
如上所述，根据上面的实施方案，按照以下方式检测出纸张P的边缘位置从在其中没有纸张的状态中所产生出的时序数据(第二反射光数据)和在其中存在纸张的状态中所产生出的时序数据(第一反射光数据)中顺序提取出在相对于压盘17的相同位置处采集的传感器输出D1和D2。根据所提取的传感器输出D1和D2确定出偏差值ΔD。将偏差值ΔD超过确定值α的点和偏差值ΔD低于确定值α的点检测作为纸张P的边缘位置(两个边缘)。但是例如可以确定出如上计算出的偏差值ΔD的平方值。在该情况中，可以将该平方值超过用于边缘位置确定的阈值的点和该平方值低于该阈值的点检测作为纸张P的边缘位置(两个边缘)。这将增大第一反射光数据相对于第二反射光数据的相对变化点(边缘位置)的检测灵敏度。
可以确定出如上计算出的偏差值ΔD的平方根。将该平方根超过用于边缘位置确定的阈值的点和该平方根低于该阈值的点检测作为纸张P的边缘位置(两个边缘)。这将减小第一反射光数据相对于第二反射光数据的相对变化点(边缘位置)的检测灵敏度。
在上面的实施方案中，压盘17的颜色描绘成黑色。但是该压盘17的颜色可以为任意颜色，只要该压盘17的表面的颜色比作为目标检测对象的纸张或记录介质的表面的颜色更容易吸收光。
权利要求
1.一种边缘位置检测设备，它包括一反射光学传感器，该反射光学传感器向用于支撑目标检测对象的支撑构件的支撑表面输出光并且接收反射光；一移动单元，该移动单元使反射光学传感器在规定方向上沿着支撑构件的支撑表面移动；一反射光数据产生单元，在沿着所述规定方向光学扫描支撑构件和该支撑构件上的目标检测对象中的一个时，该反射光数据产生单元通过在借助移动单元使反射光学传感器沿着所述规定方向移动的同时从反射光学传感器获得光接收信号来产生出反射光数据；以及一检测单元，该检测单元根据由反射光数据产生单元产生出的反射光数据检测出目标检测对象在所述规定方向上的边缘位置，其中所述反射光数据产生单元在目标检测对象由支撑构件支撑时以及在目标检测对象没有由支撑构件支撑时分别产生出反射光数据，并且所述检测单元根据在第一反射光数据和第二反射光数据之间的相对变化检测出边缘位置，其中在目标检测对象由支撑构件支撑时通过反射光数据产生单元产生出第一反射光数据，并且在目标检测对象没有由支撑构件支撑时通过反射光数据产生单元产生出第二反射光数据。
2.如权利要求1所述的边缘位置检测设备，其中所述检测单元确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差，并且所述检测单元将所述偏差超过预定阈值的位置和所述偏差低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
3.如权利要求1所述的边缘位置检测设备，其中所述检测单元确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差，并且所述检测单元将所述偏差的平方值超过预定阈值的位置和所述偏差的平方值低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
4.如权利要求1所述的边缘位置检测设备，其中所述检测单元确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差，并且所述检测单元将所述偏差的平方根超过预定阈值的位置和所述偏差的平方根低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
5.如权利要求2所述的边缘位置检测设备，其中当检测单元在第一反射光数据的数据值与第二反射光数据的数据值之间的偏差趋向于随着反射光学传感器的移动而增大的区域和该偏差趋向于随着反射光学传感器的移动而减小的区域中的一个区域中检测出多个边缘位置时，所述检测单元在所述多个检测到的边缘位置之中选择在目标检测对象中位于最里面的边缘位置，并且所述检测单元将所选的边缘位置指定为目标检测对象的边缘位置。
6.如权利要求1所述的边缘位置检测设备，其中所述支撑构件的支撑表面的颜色至少比目标检测对象的表面的颜色更容易吸收光，并且当产生出第一反射光数据时，所述反射光数据产生单元调节来自反射光学传感器的输出光量，从而使在反射光学传感器接收到来自目标检测对象的反射光时所产生出的光接收信号处于适当的电平处，随后开始产生出反射光数据。
7.如权利要求6所述的边缘位置检测设备，其中所述反射光数据产生单元在产生出第二反射光数据之后产生出第一反射光数据，并且所述检测单元根据反射光数据产生单元对输出光量的调节结果校正第二反射光数据，从而使在第一反射光数据中的数据值之中的根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的数据值和在第二反射光数据中的数据值大致相同，并且所述检测单元根据所校正的第二反射光数据和所述第一反射光数据检测出边缘位置。
8.如权利要求6所述的边缘位置检测设备，其中所述反射光数据产生单元在通过按照逐步的方式改变来自反射光学传感器的输出光量来产生出多个第二反射光数据之后产生出第一反射光数据，并且所述检测单元在所述多个第二反射光数据之中选择第二反射光数据，其中所选的第二反射光数据包括与在第一反射光数据中的数据值之中的根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的数据值最接近的数据值，并且所述检测单元根据所选的第二反射光数据和第一反射光数据检测出边缘位置。
9.如权利要求1所述的边缘位置检测设备，其中所述支撑构件可输送地支撑着在成像设备中形成图像的记录介质，设置所述反射光学传感器，从而使该反射光学传感器能够在与记录介质的输送方向垂直的宽度方向上沿着支撑构件的支撑表面移动，并且所述检测单元根据从反射光数据产生单元中获得的第一和第二反射光数据检测出记录介质在宽度方向上的边缘位置。
10.一种边缘位置检测方法，该方法包括以下步骤向用于支撑目标检测对象的支撑构件的支撑表面输出光并且借助反射光学传感器接收反射光；在使反射光学传感器在规定方向上沿着支撑构件的支撑表面移动的同时获得来自反射光学传感器的光接收信号；在沿着所述规定方向光学扫描支撑构件和支撑构件上的目标检测对象中的一个时产生出反射光数据；并且根据所产生出的反射光数据检测出目标检测对象在所述规定方向上的边缘位置，其中在目标检测对象由支撑构件支撑时以及在目标检测对象没有由支撑构件支撑时分别产生出反射光数据，并且根据在第一反射光数据和第二反射光数据之间的相对变化检测出目标检测对象的边缘位置，其中在目标检测对象由支撑构件支撑时通过反射光数据产生单元产生出第一反射光数据，并且在目标检测对象没有由支撑构件支撑时通过反射光数据产生单元产生出第二反射光数据。
11.如权利要求10所述的边缘位置检测方法，其中确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差，并且将所述偏差超过预定阈值的位置和所述偏差低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
12.如权利要求10所述的边缘位置检测方法，其中确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差，并且将所述偏差的平方值超过预定阈值的位置和所述偏差的平方值低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
13.如权利要求10所述的边缘位置检测方法，其中确定出在随着反射光学传感器的移动而变化的每个检测位置处在第一反射光数据的数据值和第二反射光数据的数据值之间的偏差，并且将所述偏差的平方根超过预定阈值的位置和所述偏差的平方根低于预定阈值的位置中的一个位置检测作为目标检测对象的边缘位置。
14.如权利要求11所述的边缘位置检测方法，其中当在第一反射光数据的数据值与第二反射光数据的数据值之间的偏差趋向于随着反射光学传感器的移动而增大的区域和在第一反射光数据的数据值与第二反射光数据的数据值之间的偏差趋向于随着反射光学传感器的移动而减小的区域中的一个区域中检测出多个边缘位置时，在所述多个检测到的边缘位置之中选择在目标检测对象中位于最里面的边缘位置，并且将所选的边缘位置指定为目标检测对象的边缘位置。
15.如权利要求10所述的边缘位置检测方法，其中所述支撑构件的支撑表面的颜色至少比目标检测对象的表面的颜色更容易吸收光，并且当产生出第一反射光数据时，调节来自反射光学传感器的输出光量，从而使在反射光学传感器接收到来自目标检测对象的反射光时所产生出的光接收信号处于适当的电平处，并且随后在反射光学传感器在所述规定方向上沿着支撑构件的支撑表面移动的同时从反射光学传感器中获得光接收信号，从而产生出第一反射光数据。
16.如权利要求15所述的边缘位置检测方法，其中在产生出第二反射光数据之后产生出第一反射光数据，当使用所产生出的反射光数据检测出目标检测对象的边缘位置时，根据在产生出第一反射光数据时经过调节的输出光量的调节结果校正第二反射光数据，从而使在第一反射光数据中的数据值之中的根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的数据值和在第二反射光数据中的数据值大致相同，并且根据所校正的第二反射光数据和第一反射光数据检测出边缘位置。
17.如权利要求15所述的边缘位置检测方法，其中在产生出第二反射光数据之后产生出第一反射光数据，当产生出第二反射光数据时，通过按照逐步的方式改变来自反射光学传感器的输出光量来产生出多个第二反射光数据，当使用所产生出的反射光数据检测出目标检测对象的边缘位置时，在所述多个第二反射光数据之中选择出第二反射光数据，其中所选的第二反射光数据包括与在第一反射光数据中的数据值之中的根据来自支撑构件的支撑表面的反射光获得的数据值最接近的数据值，并且根据所选的第二反射光数据和第一反射光数据检测出边缘位置。
全文摘要
本发明提供了一种边缘位置检测设备，它包括一反射光学传感器，该反射光学传感器向支撑构件的支撑表面输出光并且接收反射光；一移动单元，该移动单元使反射光学传感器移动；一反射光数据产生单元，该反射光数据产生单元通过获得光接收信号来产生出反射光数据；以及一检测单元，该检测单元检测出目标检测对象的边缘位置。该反射光数据产生单元在目标检测对象由支撑构件支撑或没有由支撑构件支撑时产生出反射光数据。检测单元根据在第一反射光数据和第二反射光数据之间的相对变化检测出边缘位置。在目标检测对象由支撑构件支撑时产生出第一反射光数据。在目标检测对象没有由支撑构件支撑时产生出第二反射光数据。
文档编号G01D15/00GK1727841SQ200510084979
公开日2006年2月1日 申请日期2005年7月26日 优先权日2004年7月27日
发明者小栗广文 申请人:兄弟工业株式会社