电容感应设备和方法
【专利说明】电容感应设备和方法
[0001]本申请要求在2012年9月13日递交的序列号为61/700，441的美国临时专利申请的权益，本文通过引用将其内容并入。
技术领域
[0002]本公开一般涉及电容感应，并且更具体地，涉及针对控制物体的处理的电容传物体感应。
【背景技术】
[0003]打印设备可以依赖于感应纸张来确保它们被适当地处理。传统打印系统可以利用光传感器来检测系统中纸的存在和/或纸的位置。当纸通过传感器时，光路就会被截断，指示纸的存在。
[0004]传统设备也为人所知的是，使用超声波来感应纸的特性。具体地，超声波扬声器可以发出声音，并且根据信号衰减情况，可以确定纸的张数。
【附图说明】
[0005]图1是根据实施方式的系统的框图。
[0006]图2A和2B是示出了可以包含在实施方式内的电容感应部分的图。
[0007]图3A至3G是电容传感器感应阵列的侧面剖视图，示出了根据实施方式的各种电容感应操作。
[0008]图4是示出可以包括在实施方式中的互电容感应的图。
[0009]图5是示出可以包括在实施方式中的自电容感应的图。
[0010]图6A-0至6D-1是根据实施方式示出电容感应各种物体俯视图。
[0011]图7、8、9、10和11示出了根据实施方式的、小于被感测物体的电容感应部分。
[0012]图12A至12C是示出可以包括在实施方式中的对齐检测操作的图。
[0013]图13是根据实施方式的方法的流程图。
[0014]图14A至14C是示出根据实施方式的电容感应操作的图。
[0015]图15是对应类似于图14A至图14C的感应操作的方法的流程图。
[0016]图16是示出可以包括在实施方式中的对齐检测操作的图。
[0017]图17A和图17B是示出根据不同实施方式的电容感应操作的图。
[0018]图18A和图18B示出根据实施方式的打印方法的流程图。
[0019]图19和图20是根据实施方式的打印设备的侧面剖视图。
【具体实施方式】
[0020]现在将描述示出使用电容感应来控制物体的处理的系统和方法的各种实施方式。在一些实施方式中，电容传感器阵列可以确定物体的存在、以及这些物体的特征，包括物体的大小、物体相对于系统其它部分的对齐程度、物体的数目(在物体堆积的情况)、物体的湿度(例如，物体的环境)、和/或无关物体的存在。
[0021]在特定实施方式中，物体可能是片材。在非常的特定实施方式中，当纸被填放到打印设备的各个部分时，或从打印设备的各个部分取出时，电容传感器阵列可以确定纸张的特征。
[0022]参看图1，在示意框图中示出了根据实施方式的系统100。系统100可以包括物体输入部分102、电容感应(Cap感应)部分104、操作部分106、物体输出108、以及处理部分110。可选择地，系统100可以进一步包括第二电容感应部分104’。物体输入部分102可以为电容感应部分104提供扁平形状的物体。在一些实施方式中，物体输入部分102可以采用任意合适的形式，包括与用于接收扁平形状的物体的开口一样的基本的结构，或者可以具有更加复杂的结构，包括自动地将物体从存放位置填放到电容感应部分104的那些结构。在非常的特殊的实施方式中，物体可以是扁平形状的，物体可以具有一定长度、宽度、和厚度，厚度不超过长度或者宽度中较小的一者的约1/10左右。
[0023]电容感应部分104可以包括可以感应包含被接收的物体(或者多个物体)的区域的电容传感器阵列。电容的这些测量可以由电容感应部分104自已提供，或者由处理部分110提供。电容感应部分104可以大于被接收的物体，这样就可以在一单次扫描中感应物体的范围(所有传感器的采样)。可替换地，电容感应部分104可以小于被接收的物体，这样，当物体与传感器阵列毗邻通过时，能够通过多次扫描来感应物体的范围，反之亦然。
[0024]处理部分110可以从电容感应部分104接收或者产生电容值，并且根据这些值来检测物体的存在、以及物体的派生特征。这些特征，可以包括但不仅限于，物体的对齐、物体的数量、物体的尺寸、物体的湿度、以及无关物体(即，不同于正在被处理的物体的物体)的存在。
[0025]对齐部分112 - O可以根据电容传感器的值获得物体的对齐。这种对齐可以包括物体在空间上相比较于期望的方向的方向。这种方向可以是在横向方向(即，平行于传感器阵列)，也可以是竖直方向(即，远离或者接近传感器阵列)。
[0026]数目部分112 — I可以获得物体的数目。物体的数目可以包括检测何时多于一个物体被堆积在彼此的上面。另外，在一些实施方式中，这样的感应可以确定何时物体部分地彼此重叠、以及任何这种重叠的程度。
[0027]尺寸部分112 — 2可以确定物体的尺寸。物体的尺寸可以包括获得其长度、宽度、周长和面积，但是这些只是一些示例。这可以包括检测在预期的物体区域的不连续点(例如，物体上的洞)。这也可以包括检测物体的除简单的矩形、椭圆和圆形外的形状。
[0028]湿度部分112 - 3可以确定物体的湿度。物体的湿度可以包括物体内部的水分的量和/或者局部处理环境的湿度。
[0029]无关物体部分112-4可以检测无关物体的存在。无关物体可以是非将要被处理的物体的物体。
[0030]物体材料部分112-5可以通过将检测到的电容与预期的材料的电容比较来检测组成物体的材料。这个实施方法可实施另外的感应技术，包括互感应和电容感应或者光学感应或者超声感应。
[0031]应当理解，除了湿度，处理部分106可以感应物体的改变其电容的任何其他变化，包括但是不局限于，图层的存在或者材料的状态，仅仅只是两个例子。
[0032]操作部分106可以根据由处理部分110获得的一个或多个特征而执行对被控制物体的预定的操作。由操作部分106执行的操作可以包括任意适当的加工操作，包含但不限制于，打印、上色、印记、成形(切割、蚀刻、附力口、折叠)、，或涂层。响应于获得的特征的操作部分106的控制可以包括，但不限制于，停止或者阻止对物体的处理、或者改变在物体上执行的操作。
[0033]在非常的特定的实施方式中，操作部分106可以是打印机构而物体可以是纸张。
[0034]输出部分108可以从操作部分106接收被处理的物体。与输入部分102—样，输出部分108可以采取任何适当的形式，包括与用于接收处理物体的开口一样的简单的结构，对于更加复杂的结构，包括那些自动填放被处理的物体的结构，或者对这些物体执行另外的操作的结构。输出部分的108的操作可以根据由处理部分110获得的特征进行控制。
[0035]在非常的特定的实施方式中，输出部分108可以包括用于组织被打印的纸张的整理和/或装订机构。
[0036]可选的电容感应部分104’可以具有类似于关于104的描述的任意结构。然而，可选的电容感应部分104’可以实现在物体被操作部分106处理后从物体获得特征。
[0037]图2A和2B示出根据一个实施方式的电容感应部分204。参看图2A，电容感应部分204可以包括与第二电极阵列(如216不出的一个这种电极)分开的第一电极阵列(如214示出的一个这种电极)。在示出的实施方式中，第一电极214可以与第二电极216重叠。电容传感器(如218示出的一个)可以概念化为形成在电极的交叉部分。物体220可以被放置在第一电极214和第二电极216之间。
[0038]图2B示出在电容感应部分204内部的处于感应位置的物体220。物体220可以被放置在第一电极214和第二电极216之间。物体220的存在可以导致在与物体(如218’示出的一个)对应的传感器位置处电容的变化。如下文更加详细的描述，根据电容的这种变化，可以获得物体的各种特征。在非常的特定的实施方式中，物体220可以是一张纸。
[0039]虽然图2A和2B示出的电极具有矩形形状，其相对于彼此方向上是正交的，但是这种布置不应该被认为是限制。电极可以根据将要感应的物体以及将要获得的信息具有任何合适的形状。此外，还如下面将要示出的，电容感应部分204可以包括一个电极阵列或者独立测量的两个电极阵列(例如，自电容感应布置)。
[0040]图3A至3G示出了根据特定的实施方式的电容感应操作。图3A至3G示出具有电极阵列的电容感应部分304，类似于图2A和2B中的电容感应部分，但是是侧面剖视图。这样，图3A示出第一电极(如314示出的一个)和第二电极316 (应当理解，存在这种第二电极的阵列)。根据任意合适的技术可以感应第一电极和第二电极之间的互电容。
[0041]图3A示出了物体不存在时的电容感应部分304。在第一