介质装载装置的制作方法

介质装载装置


背景技术：

1.介质装载装置被用于许多类型的机器中，包括但不限于打印机、扫描仪、切割机等。在使用介质卷的介质装载装置的一些示例中，用户可能需要手动找到介质卷的前缘以便装载介质卷。在前缘处于错误位置的情况下，介质装载装置将无法适当地执行对介质卷的装载操作。在此公开了一种介质装载装置，其中可通过在介质卷上执行若干装载操作来自动找到前缘。
附图说明
2.本公开的特征通过示例的方式来图示，并且不限于以下附图，附图中相同的附图标记表示相同的元件，附图中：图1示出了根据本公开的示例的包括前缘传感器的介质装载装置；图2示出了根据本公开的示例的包括前缘传感器和半径检测器的介质装载装置；图3示出了根据本公开的示例的包括若干动作的装载方法；图4示出了根据本公开的示例的装载方法，该装载方法包括检测介质卷的半径并使用半径检测来调整马达的角速度；图5示出了根据本公开的示例的具有打印区和介质装载装置的打印系统；图6a示出了根据本公开的示例的包括滚动元件和检测元件的前缘传感器；图6b示出了根据本公开的示例的图6a的前缘传感器的后视图。
具体实施方式
3.为了简单和说明的目的，本公开通过主要参考示例来描述。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，将显而易见的是，可在不限于这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下，一些方法和结构没有被详细地描述，以免不必要地模糊本公开。
4.贯穿本公开，术语“一”、“一个”和“一种”意在表示特定元素中的至少一个。如本文所用的，术语“包括”意指包括但不限于，术语“包含”意指包含但不限于。术语“基于”意指至少部分地基于。
5.本文公开了可用于装载介质的介质装载装置、方法和系统的示例。因此，描述了装置、方法和系统的不同示例。
6.根据示例的用于接收具有前缘的介质卷的介质装载装置可包括马达和用于确定介质卷的前缘的传感器，即，前缘传感器。该马达可使介质卷沿卷绕方向和展开方向旋转，并且该马达可由处理器控制。此外，该前缘传感器可包括枢转臂和检测元件，其中，该枢转臂可接触介质卷，并且该检测元件可从枢转臂下方突出，以便在前缘与介质卷的主体分离时接触介质卷的前缘。在检测到前缘时，检测元件可在与前缘和接触表面接触时向处理器发出前缘存在信号。
7.在一个示例中，介质装载装置的检测元件可被定位成当介质卷沿卷绕方向旋转时
接触介质卷的前缘。
8.在其他示例中，介质装载装置的检测元件可远离介质卷定位，使得在介质卷沿展开方向旋转时，检测元件和前缘之间没有接触。
9.根据其他示例，检测元件可包括滚动元件和传感器。该滚动元件可包含接触表面，以接触前缘，并且该传感器可检测滚动元件的旋转。滚动元件与前缘之间的接触可引起滚动元件的旋转，并且该传感器可基于检测向处理器发出前缘存在信号。在其他示例中，滚动元件可以是带齿元件，其中，该带齿元件的齿可以是接触表面。该齿可具有不同的几何形状，以接触介质卷的前缘。
10.在其他示例中，介质装载装置还可包括半径检测器。该半径检测器可向处理器发出半径信号，该半径信号与介质卷的半径相关联。该处理器可基于半径检测器发出的半径信号来设置马达的角速度。在其他示例中，介质装载装置还可包括抵靠介质卷偏置的夹臂。半径检测器可位于枢转臂或夹臂中的一者上。半径检测器可接触介质卷并且可向处理器发出半径信号。当介质卷旋转时，枢转臂和夹臂可针对前缘调整介质路径。
11.贯穿前述描述，介质卷的卷绕方向将被提及作为介质卷被卷起的方向。因此，介质卷的展开方向将被提及作为与卷绕方向相反的介质卷被展开的方向。
12.此外，术语“前缘”将用于表示从介质卷的周界向外移动的介质卷的前部，即将从卷展开以执行例如打印操作的介质的自由边缘。
13.此外，据此公开了一种装载方法，该装载方法包括用于装载介质卷的若干动作。该装载方法可包括使介质保持器沿卷绕方向和展开方向旋转的马达，其中，该介质保持器用于接收具有前缘的介质卷。该方法还可包括前缘传感器，该前缘传感器包括检测器和枢转臂。该枢转臂可接触介质卷，并且该前缘传感器在检测器与前缘之间接触时向处理器发出前缘信号，例如，该接触可引起检测器的旋转。该接触可在马达沿卷绕方向旋转时发生。该处理器可在信号接收到时控制马达。
14.在一个示例中，该装载方法还可包括确定介质卷的半径的半径检测器。一旦半径被确定，就可向处理器发出半径信号，并且处理器可基于该半径信号来修改马达的角速度。在其他示例中，该装载方法还可包括抵靠介质卷偏置的夹臂，并且该半径检测器可位于枢转臂或夹臂中的一者上。该半径检测器可接触介质卷，并且该处理器可基于半径信号来设置马达的角速度。
15.在其他示例中，该装载方法可修改马达的角速度，使得介质卷切向速度在速度范围内。该介质卷切向速度可至少根据半径信号和马达角速度来确定。
16.在其他示例中，该装载方法还可包括一系列存在传感器，以沿介质路径检测前缘。在马达沿展开方向旋转期间，每个传感器在检测到前缘时向处理器发出介质路径信号。如果在分配给每个存在传感器的预定时间之前处理器没有接收到介质路径信号，则处理器可停止马达。在一个示例中，该预定时间可通过查找表来分配。在其他示例中，该预定时间可通过数学函数来分配。该数学函数可包括诸如前缘速度、介质卷的半径、传感器之间的距离和校正之类的参数。前缘速度被限定为前缘的线速度，即介质卷的角速度乘以介质卷的半径。对于存在传感器之间的每个区段，该数学函数可能不同，即，在接连的传感器之间，校正或距离因数可能不同。
17.根据一个示例，具有打印区的打印系统可包括介质保持器、马达、处理器和前缘传
感器。该介质保持器用于接收具有前缘的介质卷，其中，该介质保持器通过马达沿卷绕方向和展开方向旋转。该处理器控制马达，并且前缘传感器包括用于接触介质卷的枢转臂和从枢转臂下方突出的检测元件。在检测元件与前缘之间接触时，可在马达沿卷绕方向旋转的同时向处理器发出前缘存在信号。该处理器可在接收到前缘存在信号时将旋转反转到展开方向。沿展开方向的旋转可使前缘通过介质路径移动到打印区。
18.在一个示例中，该打印系统还可包括沿介质路径的一系列存在传感器，其中，每个存在传感器在检测到前缘时向处理器发出介质路径信号。无论在分配给每个存在传感器的预定时间之前没有接收到介质路径信号，处理器停止马达。在一个示例中，该预定时间可通过数学函数来分配。该数学函数可包括诸如前缘速度、介质卷的半径、传感器之间的距离和校正之类的参数。前缘速度被限定为前缘的线速度，即介质卷的角速度乘以介质卷的半径。对于存在传感器之间的每个区段，该数学函数可能不同，即，在接连的传感器之间，校正或距离因数可能不同。
19.在其他示例中，该打印系统还可包括半径检测器，以确定介质卷的半径。该半径检测器可在半径确定时向处理器发出半径信号，并且该处理器可基于该半径信号来修改马达的角速度。
20.现在参考图1，介质装载装置100可包括前缘传感器104，以检测介质卷110的前缘111。介质装载装置100可包括检测模块103和用于接收介质卷110的介质保持器101。检测模块103可包括前缘传感器104。
21.为了检测前缘，马达102使介质保持器101沿卷绕方向和展开方向旋转。从马达102到介质保持器101的旋转传递可通过添加机械装置来实现，所述机械装置例如带、齿轮箱或用于将旋转力从马达朝向介质卷传递的任何其他机械布置结构。在前缘111和前缘传感器104之间接触130时，检测模块103向处理器120发出前缘存在信号140。处理器120可在接收到前缘存在信号140时控制马达102。该控制可包括在马达信号150中，该马达信号150可使马达102执行动作，例如停止马达、反转马达或改变马达速度。在一些示例中，前缘传感器104可包括检测元件和枢转臂，其中，该枢转臂用于接触介质卷110。该枢转臂可围绕一点旋转，使得该枢转臂在其旋转时保持接触介质卷110。该检测元件可从枢转臂下方突出。
22.现在参考图2，介质装载装置200可包括介质保持器201和检测模块203。检测模块203可包括前缘传感器204和半径检测器205。介质保持器201用于接收具有前缘211的介质卷210。在前缘211和前缘传感器204之间发生接触230时，前缘传感器204可检测到前缘211。马达202用于旋转介质卷，例如通过旋转介质保持器201。介质保持器201沿卷绕方向和展开方向旋转。马达202可由处理器220发出的马达信号250控制。如图1的示例中一样，在前缘传感器204和前缘211之间接触230时，前缘存在信号240被发送到处理器。此外，半径检测器205还测量介质卷210的半径并向处理器220发出半径信号245。前缘存在信号240和半径信号245可由检测模块203向处理器220发出。处理器220可在通过马达信号250接收到信号时控制马达202。在一个示例中，半径检测器205周期性地确定介质卷的半径。马达信号250可使马达202执行动作，例如停止马达、反转旋转方向或改变旋转速度。
23.在一个示例中，前缘传感器包括检测元件、传感器和用于接触介质卷的枢转臂。该枢转臂可以是可枢转的并且朝向介质保持器偏置，使得在使用中其接触介质卷。该检测元件可从枢转臂下方突出，并且可具有接触表面。该传感器可检测检测元件和前缘之间的接
触，并且在这样接触时，前缘存在信号被发送到处理器。在其他示例中，枢转臂还可包括半径检测器，以在接触介质卷时确定介质卷的半径。
24.在半径检测器的示例中，这样的检测器位于夹臂（pinch arm）中。该夹臂可以是用于在接触区域中接触介质卷的可枢转臂，该夹臂用于结合枢转臂针对前缘调整介质路径。该夹臂可在比枢转臂低的位置接触介质卷。该半径检测器可接触介质卷以确定半径。在一个示例中，该半径检测器可包括旋转元件，以减少接触期间的摩擦。该半径检测器的旋转元件可具有与介质卷相同的切向速度。该旋转元件在旋转期间不会滑动，因此，对于该旋转元件和介质卷介质卷切向速度相同。
25.在另一示例中，传感器可使用该旋转元件的旋转来确定角速度，例如，该传感器可用于计算旋转速率。由于该旋转元件具有已知的半径，因此可计算介质卷和旋转元件的切向速度。此外，还可基于介质卷的切向速度和马达的角速度来计算介质卷的半径。在一个示例中，马达的角速度可以是已知的或者可根据马达速度和/或发送到马达的能量供应来计算。在一个示例中，该半径检测器周期性地确定介质卷的半径。在其他示例中，该半径检测器的确定可包括测量旋转元件在经过的时间中的角位移，即旋转速率。也可通过使用预定的角速度而不是计算它来计算介质卷的半径。
26.在其他示例中，枢转臂可包括半径检测器和前缘传感器两者，并且设置夹臂以针对介质卷的前缘调整介质路径。
27.在其他示例中，半径检测器可远离介质卷定位。半径检测器可通过光学装置来测量介质卷的半径。可在半径确定时将半径信号发送到处理器，该半径信号包括介质卷的半径。可根据半径检测器发出的半径信号来计算马达的调整角速度。
28.现在参考图3，装载方法300可包括用于装载介质的动作。该装载方法可包括使马达沿卷绕方向旋转以旋转介质保持器，其中，该介质保持器用于接收具有前缘的介质卷。在沿卷绕方向旋转期间，该前缘由前缘传感器检测，该前缘传感器包括检测器和枢转臂。特别地，该枢转臂接触介质卷，并且在马达沿卷绕方向旋转期间由前缘引起检测器移动时，该前缘传感器向处理器发出前缘信号。
29.在一个示例中，该装载方法还可包括用于确定介质卷的半径的半径检测器。该半径检测器在确定介质卷的半径时向处理器发出半径信号。该处理器可基于该半径信号来修改马达的角速度。
30.在其他示例中，该装载方法还可包括朝向介质卷偏置的夹臂，其中，该半径检测器位于该夹臂处。该半径检测器可替代地包括在枢转臂中。
31.参考图4，示出了用于测量介质卷的半径的半径检测器方法400。该半径检测器可通过机械或光学装置来测量介质卷的半径。在半径被确定时，半径信号被发送到处理器。该处理器基于该半径信号来设置马达的角速度。该处理器基于参数来计算适当的角速度值。在一个示例中，这些参数可包括介质卷厚度、马达旋转方向、材料类型或当前装载状态。马达的角速度通过包含这些参数中的一些的多项式函数来调整。在其他示例中，该半径检测器方法包括或可访问表，该表具有取决于半径的优选角速度。当该表被存储时，该处理器可访问存储器。如果需要，可利用新值更新该表。半径检测器方法400可应用于装载方法300，该装载方法300可使用说明书中先前描述的半径检测器。
32.在一个示例中，可根据半径信号来计算介质卷的半径。该半径信号可使得能够计
算介质卷切向速度。根据该介质卷切向速度和马达角速度，处理器可计算介质卷的半径。如果介质卷切向速度处于速度范围内，则保持马达的角速度。另一方面，如果介质卷的切向速度在速度范围之外，则可调整马达的角速度。其他示例中的范围可应用于介质卷半径，其中，半径范围可确定是否需要调整马达角速度。在一个示例中，可将比率值应用于马达的角速度来执行调整，该比率值在介质卷切向速度和预定值之间计算。
33.现在参考图5，具有打印区510的打印系统500可包括介质保持器520、马达、处理器和前缘传感器540。该马达（图5中未示出）可使介质保持器520（并且因此，与介质保持器相关联的介质卷）在卷绕方向520a和展开方向520b上旋转，介质保持器520用于支撑介质卷530。
34.前缘传感器540在接触区域中接触介质卷530，前缘传感器540用于检测介质卷530的前缘531。前缘传感器540可围绕点540a枢转，使得前缘传感器可沿轨迹540b移动。在沿卷绕方向520a旋转期间前缘531和前缘传感器540之间接触时，向处理器（图5中未示出）发出前缘存在信号。一旦处理器接收到该前缘存在信号，处理器就可将旋转反转到展开方向520b。沿展开方向520b的旋转可使前缘531通过介质路径550移动到打印区510。
35.图5的示例还公开了可位于打印系统500内的可选元件，例如半径检测器575以及沿介质路径550的一系列存在传感器（560a、560b、560c、560d）。半径检测器575可被附接至夹臂570，该夹臂570可围绕第二点570a枢转，以沿轨迹570b移动。可替代地，半径检测器575可通过光学装置来确定介质卷530的半径，而不具有夹臂570。
36.在图5的示例中，半径检测器575接触介质卷530。半径检测器575在半径确定时向处理器发出半径信号。例如，半径检测器575可使用图4的半径检测器方法。
37.处理器可调整介质保持器520的角速度，这是通过基于该半径信号来修改马达的角速度。除了由半径检测器575发出的半径信号之外，该系列的存在传感器（560a、560b、560c、560d）可向处理器发出介质路径信号。可在每个存在传感器检测到前缘531时发出介质路径信号。如果在预定时间之前处理器没有接收到介质路径信号，则处理器可停止马达。可为每个存在传感器独立地分配预定时间。在其他示例中，沿介质路径550的存在传感器的数量可不同于四个。可基于系统参数或定义值的多项式函数来设置每个存在传感器的预定时间。
38.在一个示例中，处理器基于从查找表（lut）提取的数据来调整马达的角速度。该lut可包括与马达的角速度值相关联的预定半径值。通过将半径信号与预定半径值比较，可调整马达的角速度。其他打印系统特性可作为变量包括在lut中，例如介质厚度、介质保持器旋转方向、材料类型或打印系统的当前状态。在一个示例中，对于相同的半径信号，可设置不同的角速度，无论介质保持器是沿卷绕方向还是展开方向旋转。在其他示例中，涂覆介质可能需要与未涂覆介质不同的角速度调整。
39.在其他示例中，处理器可通过多项式函数来调整马达的角速度，该函数包含参数，诸如介质卷的半径、介质类型、介质厚度、系统状态、马达旋转方向以及当前角速度。然而，其他参数也是可能的。该多项式函数可周期性地重新计算马达的角速度。
40.现在参考图6a，前缘传感器可包括枢转臂610和检测元件。该检测元件可包括滚动元件620和传感器。该前缘传感器通过接触元件630接触介质卷650，该前缘传感器用于在检测到介质卷650的前缘640时发出半径信号。接触元件630可允许减少前缘传感器和介质卷
650之间的摩擦。在沿卷绕方向旋转期间前缘640可沿前缘轨迹640a运动，使得可能发生前缘640与滚动元件620的接触表面之间的接触。滚动元件620的旋转可由传感器（图6a中未示出）来检测。该传感器可通过诸如编码器的光学装置来测量滚动元件620的旋转。在其他示例中，前缘传感器不包括元件630，并且夹臂直接接触介质卷650。
41.现在参考图6b，其呈现了图6a的前缘传感器的后视图。前缘传感器的接触表面630a是其中介质卷650与接触元件630接触的区域。由于图6a的示例的接触元件630是圆形的，因此获得滚动元件620和介质卷650之间的距离。图6b的示例中的滚动元件620从枢转臂610下方突出，但是，其他位置也是可能的。在其他示例中，滚动元件620和接触元件630可具有相同的旋转轴线。前缘轨迹640a可在接触表面620a中与滚动元件620相交。在接触表面620a和前缘640之间的接触发生时，前缘信号被发送到处理器。该接触可由传感器（图6b中未示出）确定，该传感器用于在发生滚动元件620的移动时向处理器发出前缘信号。
42.本文已描述和说明的是本公开的示例以及一些变型。本文所使用的术语、描述和附图仅通过说明的方式提出，并不意在作为限制。在本公开的范围内可有许多变型，这些变型意在由所附权利要求（及其等同物）来限定，其中除非另有说明，否则所有术语均意指其最广泛的合理意义。