具有多个检测模式的光学传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及打印和复印装置的领域，并且更特别地，涉及用于检测打印或复印装置的纸路径中的打印介质的方法和结构。
【背景技术】
[0002]办公室系统、例如打印机和复印机需要用于将打印介质、例如纸片材、透明胶片或其它介质(例如磁性或标记转印材料等)(在下文中统称为“纸”)移动通过纸路径并且保证纸适当地对准以便打印或复印的机械、电气和/或机电组件。这些组件可以包括光学传感器，所述光学传感器具有发射光以照射纸路径的光发射器和检测从纸路径反射或由纸路径阻挡的光的光检测器。系统软件和/或固件(在下文中统称为“软件”)使用来自光学传感器的信息确定纸路径中的纸片材的存在或缺失，并且如果存在，则确定纸路径内的纸的相对位置。
[0003]针对特定办公室系统设计校准由光发射器输出的光强度。目标光强度应当足够高使得光检测器正确地检测具有高百分比的暗打印的纸片材。此外，目标光强度应当足够低以在缺失纸片材的情况下防止其它机器元件的光反射，所述光反射可能由光检测器检测并且由软件错误地解释为纸片材。纸检测故障模式(包括由光发射器输出的过量和不足光)也可以包括光学传感器光路上的污染物淀积，其可能减小由发射器输出的光和由检测器接收的光，这不利地影响设备操作。另外，部件效率可能随着时间降低并且减小纸路径中的纸的检测。污染和部件效率的减小可能需要设备维护，并且导致设备停机时间和额外成本。光学传感器部件上的制造公差也影响光输出水平和所导致的功能性。
[0004]可以克服常规光学传感器的一个或多个缺陷的光学传感器是期望的。
【发明内容】
[0005]以下呈现简化总结以便提供本发明的一个或多个实施例的一些方面的基本理解。该总结不是广泛概述，也不旨在确定本发明的关键或重要要素，也不界定本发明的范围。相反地，它的主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念作为随后呈现的详细描述的前序。
[0006]在第一实施例中，一种成像装置包括包括打印介质路径的成像系统和光学传感器。所述光学传感器可以包括至少一个光发射器，其中所述至少一个光发射器配置成至少输出第一光强度和比所述第一光强度更高的第二光强度，至少一个光检测器，以及控制器，所述控制器电联接到所述至少一个光发射器和所述至少一个光检测器。此外，所述控制器可以配置成启动所述至少一个光发射器以选择性地输出所述第一光强度和所述第二光强度，并且还可以配置成接收来自所述至少一个光检测器的数据，所述数据配置成使所述控制器能够比较从所述至少一个光发射器输出和从所述至少一个光检测器接收的光的量。
[0007]在另一实施例中，一种用于检测成像装置的纸路径内的打印介质的方法可以包括使用控制器从至少一个光发射器输出第一光强度，用至少一个光检测器接收所述第一光强度的一部分，以及使用所述控制器从所述至少一个光发射器输出第二光强度，其中所述第二光强度比所述第一光强度更高。所述方法还可以包括用所述至少一个光检测器接收所述第二光强度的一部分，并且使用所述控制器分析关于所述第一光强度、由所述至少一个光检测器接收的所述第一光强度的部分、所述第二光强度、由所述至少一个光检测器接收的所述第二光强度的部分的数据以确定所述纸路径中的所述打印介质的存在或缺失。
【附图说明】
[0008]包含在该说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出本发明的实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。在附图中:
[0009]图1是根据本发明的实施例的包括光学传感器的打印机的示意性横截面；以及
[0010]图2是描绘根据本发明的实施例的光学传感器的操作模式的图表。
[0011]应当注意附图的一些细节已被简化并且绘制成便于本发明的理解而不是保持严格的结构精度、细节和比例。
【具体实施方式】
[0012]现在将详细地参考本发明的示例性实施例，在附图中示出其中的例子。只要有可能，相同的附图标记将在附图中始终用于表示相同或相似的部分。
[0013]当在本文中使用时，除非另外指出，词语“打印机”包含为了任何目的执行打印输出功能的任何装置，例如数字复印机、编书机、传真机、多功能机、静电照相(静电显图)装置等。另外，词语“打印机”包含3D打印的领域，其中发生材料的顺序累积以形成物体。
[0014]根据本发明的系统可以包括具有光发射器和光检测器的光学传感器。这些光学传感器可以具有许多可能布置，例如光发射器和光检测器可以在相同外壳中，并且从介质的反射将产生光检测器中的状态变化。在替代中，光发射器和光检测器可以在独立外壳中或者布置在一个外壳内使得光的阻挡将产生光检测器中的状态变化。光学传感器的供电也可以是稳定电压或随着时间变化，例如短脉冲，通常增加光发射器(例如，发光二极管LED)寿命。通过时移该功率脉冲以包括多个顺序光强度水平或增加专用控制线，软件可以推断使用哪个输出水平并且在算法中功能地分离它们。存在若干实现选项，包括多个光源、例如多个LED，每个LED上的多个电流限制选项，以及多个检测器，每个检测器具有不同的敏感度，如下所述。这些选项的每一个可以在单一外壳或多个外壳中的先前所述的反射或阻挡型光学传感器中的任何一个中使用。
[0015]图1描绘包括成像系统12和光学传感器14的成像装置10、例如打印机。图1中所示的成像系统12可以是包括打印介质(例如纸)路径13的本领域中已知的任何成像系统。在该实施例中，成像系统12包括压力辊16、定影辊18、压合部20以及驱动、提供张力和/或接触定影皮带30的各种其它辊22-28。成像系统12的操作在本领域中是已知的。图1的光学传感器14包括至少一个光发射器32和至少一个光检测器34。在实施例中，两个光发射器32A、32B和两个光检测器34A、34B可以在实施例(反射实施例)中使用，所述实施例使用来自纸路径13的光反射来确定纸路径13中的打印介质38的存在或缺失。每个光发射器32和光检测器34电联接到控制器36，所述控制器控制光发射器32的操作并且接收来自光检测器34的数据。控制器36可以远离光学传感器14例如容纳在集中控制电路板(为了简化未单独地描绘)中。可以预料数据收集和控制元件的分割可以以许多不同形式中的一种实现。
[0016]在为了简化也在图1中描绘的另一实施例中，两个光发射器32C、32D和两个光检测器34A、34B可以在实施例(透射实施例)中使用，所述实施例使用由纸路径13产生的光阻挡来确定纸路径中的打印介质38的存在或缺失。尽管下面关于使用光发射器32A、32B的反射实施例一般地论述了实施例，但是将理解成像装置10可以在使用光发射器32C、32D的透射实施例中起作用。在另一实施例中，为了改善检测，反射和透射光路径都可以在单一实施例中使用。
[0017]在图1所示的实施例中，光发射器32A、32B配置成输出不同光强度，例如其中发射器32A输出比发射器32B低的光强度。此外，光检测器34A、34B配置成用于不同光敏感度，例如其中光检测器34A对光的敏感度小于光检测器34B。在使用期间，光学传感器14可以循环通过一个或多个操作模式，并且可以在打印机10的成像或打印循环期间提供连续操作。
[0018]在第一操作模式下，控制器36将第一信号输出到第一光发射器32A，由此启动第一光发射器32A，同时第二光发射器32B保持未启动。当启动时，第一光发射器32A将第一光强度输出到纸路径13上。从纸路径13反射的光由一个或多个光检测器34接收。取决于打印介质38是否位于纸路径13中，从纸路径13反射的光将不同。关于纸路径13的从第一光发射器32A发射并且由光检测器34接收的光的反射的数据由控制器36接收和存储。
[0019]接着，控制器36将第二信号输出到第二光发射器32B，由此启动第二光发射器32B，同时第一光发射器32A保持未启动。当启动时，第二光发射器32B将不同于第一光强度的第二光强度输出到纸路径13上。从纸路径13反射的光由一个或多个光检测器34接收。关于纸路径13的从第二光发射器32B发射并且由光