传送带用于各种各样的应用以移动、定位和运载物体以及材料。因此，许多传送带已经被有意设计有特定的应用或目的。例如，一些传送带包括坚固的带和强劲的辊，以及将大量重的或密实材料(诸如矿石、泥土、沙砾等)从一个地方移动到另一个地方的电机。已开发了具有用精密电机或步进电机驱动的专用带的传送带，以在打印过程和制造过程中定位和移动材料、介质和零件。例如，打印机和印刷机可以使用传送带来与打印头、喷墨器或电子照相鼓协调地移动打印介质(例如，纸张、卡片纸、透明片(transparency)、板、卡纸板等)以产生打印图像、图案或图形。
附图说明
图1图示具有嵌入式光学传感器的示例传送带组件。
图2图示具有光学标记的两个示例传送带轮廓(profile)。
图3是配备有具有嵌入式光学传感器的传送带组件的示例打印机的示意图。
图4是示例打印控制器的示意图。
图5是用于使用光学传感器跟踪传送带的示例方法的流程图。
图6是用于通过跟踪配备有嵌入式光学传感器的传送带组件来控制打印机的示例方法的流程图。
具体实施方式
本公开包括用于使用嵌入式光学传感器跟踪传送带的移动和位置的示例设备、系统和方法的描述。在这样的实现方式中，传送带组件可以包括围绕一组辊布置并由驱动器电机驱动的传送带。传送带组件还可以包括嵌入式光学传感器，其用于检测在传送带围绕辊移动时传送带的移动和/或位置。这样，传送带可以具有外表面和内表面。外表面可以用于移动材料，而内表面可以与驱动该传送带的辊和/或驱动器电机相接触。
在本公开的各种实现方式中，嵌入式光学传感器可以定位在传送带组件中以检测传送带的内表面的移动或位置。传送带的光学检测的移动或位置可以用于对传送带的速度或位置进行调整。在这样的实现方式中，通过调整驱动器电机和/或相关联的辊的速度或位置来进行调整。传送带的相同光学检测的移动或位置可以用于对补充设备(例如，打印头、喷墨器、成像鼓等)的操作进行调整，以补偿传送带与辊和/或驱动器电机之间的任何滑动。
在一个示例中，具有嵌入式光学传感器的传送带组件可被实现为用于与诸如打印头、喷墨器、成像鼓等之类的打印设备协调地移动打印机或印刷机中的打印介质的载体平台。在这样的实现方式中，传送带可被精确地控制，以提高打印介质相对于打印机或印刷机的其他部件的位置和/或前进的精度，以产生高质量印刷图像。
图1描绘了根据本公开的实现方式的示例传送带组件100。如图所示，传送带组件100可包括围绕辊130布置的传送带110。在所示示例中，只示出两个辊130，然而，其他实现方式可以包括多于两个辊130。传送带110可包括具有足够的柔性以围绕辊130弯曲或变形的材料的环或带。例如，传送带110可以包括柔性材料带，诸如橡胶环、织物带等。在一些实现方式中，传送带110可以包括通过铰接连接器耦合到彼此的分段刚性或半刚性区段。
在任何这样的实现方式中，传送带110包括外表面和内表面。外表面可以用作在其上运载材料、介质或物体的表面。物体可以通过重力、摩擦、夹具或真空而保持到外表面。内表面是与辊130接触或布置成接近辊130的传送带110的表面。这样，传送带110可限定传送带组件110的内部和外部。例如，传送带110的环的边界内部和接近传送带110的内表面的区域在这里可以被称为传送带组件100的内部。
图1中描绘的特定示例传送带组件100可以实现在用于各种目的的各种设备中。例如，传送带组件100可以用作打印机或印刷机中的打印介质处置器。
如所示出的那样，示例传送带组件100可以包括驱动器电机140，以施加力来使辊130旋转。接着，辊130可以对传送带110施加使其围绕辊130移动的力。在所示的示例中，驱动器电机140仅驱动辊130中的一个，但是在其他示例中，驱动器电机140可以包括多个驱动器电机以驱动对应辊130(例如，多个驱动器电机以驱动多个辊)。因此，传送带110的外表面可以响应于驱动器电机140施加到辊130的力而在任何一个方向移动。如果驱动器电机140驱动辊130沿一个方向旋转，那么传送带110将沿对应方向移动。类似地，如果驱动器电机140驱动辊130沿相反方向旋转，则传送带110将沿相反的对应方向移动。这样，驱动器电机140和/或辊130的旋转移动可以转换为传送带110的内表面和外表面的对应线性移动。然后，传送带110的外表面的线性运动可以用于移动布置在其上的材料。
传送带组件100可包括真空处置器120，其将真空压力施加在布置于传送带110的外表面上的物体(例如，打印介质)上，以保持打印介质就位抵靠传送带110。在这样的实现方式中，传送带110可以包括开口、通道或孔，真空处置器120可以通过所述开口、通道或孔将真空施加到打印介质。因此，真空处置器120可以提供增加物体与传送带110的外表面之间的摩擦的力，以防止布置在传送带110的外表面上的物体在传送带110移动时滑动。这样，当传送带110移动时，可以假定物体也没有滑动地移动。例如，真空处置器120可以牢固地将诸如纸张、卡片纸、板、金属片、塑料片等等之类的打印介质保持到传送带110的外部，使得当传送带运动时，打印介质也移动而不滑动、卷曲或抬起。
在各种实现方式中，示例传送带组件100还可以包括嵌入式光学传感器150，以光学检测传送带110的移动。由于布置在传送带110外表面上的诸如打印介质之类的物体可通过由真空处置器120提供的真空压力而保持就位，传送带110的光学检测的移动也可以被直接转换成物体的移动。这样，可以通过跟踪传送带110的移动来跟踪由传送带组件100运载的物体的移动或位置。
在各种实现方式中，嵌入式光学传感器150可以包括用于检测传送带110的内表面的移动的光传感器或互补光学部件。例如，嵌入式光学传感器150可以包括互补金属氧化物半导体(cmos)传感器、电荷耦合器件(ccd)传感器、光电倍增器或任何类型的光敏电子器件。嵌入式光学传感器150的光学部件可以包括透镜、光导、光纤、反射镜等的任何配置。
在一些实现方式中，嵌入式光学传感器150还可以包括诸如led、白炽灯、激光等之类的光源(未示出)，以照亮传送带110的内表面。在其他实现方式中，光源可以是单独的设备并且指向嵌入式光学传感器150的意图检测的区域。可以具体选择光源的光谱含量以增加传送带110的移动的可检测性。
在其它实现方式中，代替或附加于检测反射离开传送带110内表面的光，光学传感器150可以检测穿过传送带110的光。例如在传送带110包括穿孔、孔或其它间隙的实现方式中，嵌入式光学传感器150可以检测随传送带110移动而穿过该传送带110的光中的差异。在这样的实现方式中，光源可被布置为接近传送带110的外部，以提供“亮”的光信号参考点。
在一些实现方式中，光学部件可以包括透镜，其包括符合或匹配传送带150的内部的形状和/或尺寸的轮廓和光功率。例如，嵌入式光学传感器150的光学部件可以包括紧密接近传送带110的内表面布置的光导或透镜，以检测从传送带150接收的或穿过传送带150接收的光中的变化。相同或互补的光学部件可用于将来自光源的光引导或聚焦到由嵌入式光学传感器150监视的传送带110的内表面的区域上。
在一些实现方式中，光学部件可以包括聚焦在传送带110的材料的固有图案、纹理或颗粒上的成像透镜。在其它实现方式中，传送带110的内表面可以包括规则或随机布置的标记，其提供相对于传送带110的材料的固有反射率的反射率的对比级别。例如，标记可包括印在传送带110的内表面上的一系列规则间隔的点、线或散列标记。在这样的实现方式中，标记可以用比传送带110的材料更浅或更深的油墨、涂料、颜料或其他材料制成，以便提供对比反射率。在一些实现方式中，标记可以包括相对于传送带110的材料具有不同镜面反射率特性(例如，光泽度)的材料。例如，标记可以是有光泽的，而传送带110内部的材料是无光泽的。
例如，传送带110的内表面可嵌入有比在传送带110的内部的周围材料(例如，橡胶、织物等)更有反射性的有光泽的金属片(例如，箔片)。这样，由嵌入式光学传感器150从传送带110接收的光可以被反射离开内表面和其上的任何标记。当传送带110移动时，嵌入式光学传感器150检测反射光中的变化的频率或速度可以被解释为带的移动。在标记被规则地间隔开(例如，以标记之间的已知距离布置)的实现方式中，可以使用检测到的亮和/或暗信号之间的时间来计算传送带110正在移动的速度。
在一些实现方式中，确定的速度可以是绝对速度。绝对速度可以用于确定传送带组件110中传送带110的绝对位置或取向。
在一些实现方式中，传送带110可经受不均匀的受热，使得传送带的材料可以不均匀地收缩和扩张，并且从而改变了标记之间的间距。在这样的实现方式中，可以使用由嵌入式光学传感器150检测到的亮和暗信号来计算相对速度。可以相对于由对应驱动器电机140驱动的辊130的已知速度来确定相对速度。这样，相对速度可以描述辊130被驱动的速度与传送带110实际移动的速度之间的差异。因此，相对速度可以描述传送带110与由驱动电动机140驱动的辊130之间的滑动。相对速度可以用于确定传送带110的相对位置或取向。
在各种实现方式中，光学传感器150可被定位在接近传送带110的内表面的区域，该区域与靠近打印引擎的传送带110的外表面的区域相对。靠近打印引擎的传送带150的外表面的区域在这里被称为“打印区”。在这样的实现方式中，使用嵌入式光学传感器150可以补偿在打印区中对传送带110的不均匀或局部受热的影响。例如，在传送带110的打印区或其他区域中在打印过程的一些部分中(例如，在打印材料的施加、干燥或固化期间)使用热量的一些打印技术(诸如大幅面胶乳印刷、压电喷墨印刷、热喷墨印刷以及其他技术)可导致传送带110和/或打印介质不均匀地受热和冷却。当经受受热和冷却时，一些传送带材料可以扩张收缩，或者改变带材料的其他物理性质。传送带110的扩张和收缩可以更改传送带110的长度，或潜在地改变传送带110的摩擦或弹性系数。传送带110的这种物理改变可以响应于驱动器电机140的特定速度而改变带的移动或速度。关于由局部区域(诸如，打印区)中的嵌入式光学传感器150光学检测的传送带110的移动和速度的信息可以用于补偿传送带110的受热或冷却的影响。例如，在打印机中实现的传送带110的光学检测的移动可以用于相对于打印引擎(例如，在打印区中)准确地定位或移动传送带110和/或布置在其上的打印介质，以产生打印图像。
在本公开的各种实现方式中，关于传送带的相对移动、速度或位置的信息可以被用来应用校正到辊130和/或驱动器电机140的移动、速度或位置。例如，如果如由嵌入式光学传感器150确定的传送带110的速度根据向驱动器电机140发送的信号(例如，驱动电流或电压)而被确定为比期望的慢，那么控制驱动器电机140的信号可被调节以更快地驱动辊130和/或传送带110来补偿滑动。类似地，如果如由嵌入式光学传感器150确定的传送带110的位置被确定为与预期的位置偏离(例如，不在相对于打印机的例如打印引擎或烘干机的其他部件的正确位置)，那么控制驱动器电机140的信号可以被调节以向前或向后驱动辊130和/或传送带110，以校正传送带110的位置。
如参照图1描述的，嵌入式光学传感器150可以布置在传送带组件110中接近传送带110的内表面。为了帮助维持辊130上的传送带110并且因此内表面和其上的标记相对于嵌入式光学传感器150的对准，本公开的各种实现方式包括布置在传送带110的内表面上的脊(ridge)。图2描绘了两个示例传送带110的内表面的对应截面视图200和210。该横截面视图是从图1中所示方向a的角度示出的。
示例200描绘了脊形传送带110-1，其具有示例三角形或v形脊轮廓111-1。示例210描绘了脊形传送带110-2，其具有示例梯形或截头v形脊轮廓111-2。示例200和210描绘了各种可能的脊轮廓111的两个示例。特定传送带110上的脊轮廓111的形状、角度、位置和尺寸可根据辊130的尺寸和/或辊130中凹槽的位置、大小和横截面轮廓而变化。例如，脊轮廓111的尺寸和角度可以对应于辊130中的凹槽(未示出)。脊轮廓111可以被定尺寸成适合于所述凹槽，以有助于使传送带110保持相对于嵌入式光学传感器150或其他装置和/或在辊130上对准。
示例脊轮廓111-1和111-2还可以分别包括标记113和115。如此处所述，标记113和115可以包括传送带110-1和110-2的材料中的变化。例如，标记113和115可以包括墨水或涂料。在其它实现方式中，标记113和115可以包括具有不同的反射率、颜色、镜面反射特性(例如，无光泽、有光泽等等)或当脊传送带110-1和110-2由相应的辊130和/或驱动器电机140移动时嵌入式光学传感器150可以检测到的其它光学特性的嵌入的材料。嵌入式光学传感器150可以相对于脊形传送带110和/或脊轮廓111的内表面以任意角度布置。
由嵌入式光学传感器150在每个标记113或115移动时对每个标记113或115的检测可以对应于特定的移动量。这样，检测传送带110的移动的各种实现方式的准确度可随着标记113和115的数量、密度或频率而变化。例如，当标记更紧密地位于一起时(例如，高密度或高频率)，可以检测到传送带的非常小的移动。当标记113或115被定位成具有每个连续标记之间的较大距离时，传送带的较大对应移动可被光学扫描器检测到。标记113和115的特定数量、密度或频率可以基于准确度来选择，可以利用该准确度对驱动器140的移动进行校正。
图3描绘示例打印机300的示意图，其包括根据本公开的各种实现方式的传送带组件100。如图所示，打印机300还可以包括打印引擎310和打印控制器320以控制打印引擎310和传送带组件100。例如，打印控制器320可以包括用于将驱动信号发送到驱动器电机140的功能，其转动辊130以使传送带和/或布置在其上的任何打印介质340移动。被发送以对驱动器电机140进行驱动的控制信号可以包括使辊130以特定的速度和/或距离移动的电流和/或电压。在一些实现方式中，驱动器电机140还可以包括编码器，该编码器测量被驱动的辊130的移动，以精确确定辊130移动多少和移动得多快。在这样的实现方式中，打印控制器320可以从驱动器电机140接收对应于在特定驱动信号下辊130所行进的距离或辊130的速度的信号和/或信息。可以监视关于驱动器电机140的移动或速度的信息来对驱动器电机140的移动或速度或者打印机300的其它部件的操作进行调整。
打印控制器320还可以包括用于驱动打印引擎310的功能。例如，打印控制器320可以包括用于从外部源(例如，计算设备、存储器或网络等等)生成或接收打印数据的功能。打印数据可以包括可用于渲染图像的信息或编码数据。打印控制器320然后可以基于打印数据生成指令，用于控制打印引擎310将打印材料施加到打印介质340以生成对应的打印图像。
在一些实现方式中，打印控制器320还可以包括用于通过发送驱动信号给驱动器电机140来协调打印介质340相对于打印引擎310的移动而同时控制打印引擎310施加打印材料的功能。例如，打印控制器320可以控制传送带组件100来使打印介质340移动，使得打印介质340的对应区域可用于打印引擎310用于施加打印图像的对应区域。这样，在打印引擎310选择性地施加打印材料以生成打印图像时，打印介质340可相对于打印引擎310被扫描。
在各种实现方式中，打印控制器320可以包括用于控制嵌入式光学传感器150来检测传送带110的运动或位置的功能。例如，打印控制器可以发送控制信号以激活嵌入式光学传感器中的光传感器，以检测从传送带110的内表面反射或通过传送带150的材料透射的光量的变化。在一些示例中，嵌入式光学传感器150可以检测由包括在传送带150的内表面上的标记(诸如图2中所示的标记113和115)引起的光的变化。这样，标记可被包括或印在脊形传送带的脊上，如示例脊形传送带200和210中所描绘的那样。
基于检测到的光中的变化的频率，嵌入式光学传感器150可以生成对应光级信号，它包括与传送带150的速度或位置对应的信息。光级信号可以包括时间分量，使得光级信号可以描述嵌入式光学传感器150随着时间检测到的光级的改变。例如，如果嵌入式光学传感器在传送带110被驱动器电机140驱动时观察到标记115(例如，打印在脊111-2上的平坦面上的深色线)，那么光级信号可以包括随时间改变的交替值。嵌入式光学传感器150可以将光级信号发送到打印控制器320。
打印控制器320可以分析光级信号以确定传送带110的绝对或相对移动、速度或位置。基于传送带110的所确定的移动、速度或位置，打印数据和/或驱动器电机140或辊130的移动、速度或位置，打印控制器320可以根据用于控制打印引擎310和/或驱动器电机140的打印数据确定传送带是否正确地定位或移动。如果打印控制器320确定传送带110并且因此确定打印介质340没有处于正确位置或者没有以预期速度移动，则打印控制器320就可以向用于驱动驱动器电机140和/或打印引擎310的信号应用校正。
如这里所描述的，本公开的各种示例可以被实现为可执行代码和硬件的任何组合。例如，实现方式可以包括由处理器或计算设备执行的计算机可执行代码。例如，这里描述的打印控制器320的功能可以被实现为包括指令的可执行代码，所述指令在被处理器执行时使得处理器执行操作或生成使得其他设备(例如，打印机300的部件)根据本文描述的各种实现方式和示例执行操作的信号。图4描绘了实现为硬件和可执行代码的组合的示例性打印控制器320的示意图。
如图4中所示，打印控制器320可以包括处理器321和存储器323。包括指令的计算机可执行代码可以存储在存储器323中，该指令用于执行在此描述的打印控制器320的各种操作。
例如，用于控制嵌入式光学传感器150的功能可以实现为存储在存储器323中并且在处理器321中执行的可执行光学传感器控制代码330。类似地，用于对驱动器电机140进行驱动和控制打印引擎310的功能可以分别实现为可执行传送带驱动器代码340和打印引擎控制代码350，其存储在存储器323中并在处理器321中执行。这样，存储在存储器323中的可执行代码可以包括用于操作的指令，所述指令当由处理器321执行时使得处理器321实现参考示例打印控制器320描述的功能。
处理器321可以是微处理器、微控制器、专用集成电路(asic)等。根据示例实现方式，处理器321是硬件部件，诸如电路。
存储器323可以包括任何类型的暂时性或非暂时性计算机可读介质。例如，存储器323可以包括易失性或非易失性存储器，诸如动态随机存取存储器(dram)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、磁阻随机存取存储器(mram)、忆阻器、闪速存储器、软盘、压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字视频盘只读存储器(dvd-rom)，或可以在其上存储可执行代码的其他光或磁介质等等。
图5是根据本公开的各种实现方式的用于控制传送带组件100的示例方法500的流程图。该方法可在框510处开始，其中打印控制器320可激活传送带组件100中的传送带驱动器电机140以移动对应传送带110和/或布置在其上的打印介质。在这样的实现方式中，激活驱动器电机140可以包括将驱动信号发送到驱动器电机140以与打印引擎310的操作协调地移动布置在传送带110上的打印介质340，以在打印介质340上生成印刷图像。
在框520处，打印控制器320可以操作传送带组件100中的嵌入式光学传感器150，以光学检测传送带移动和/或位置。光学检测传送带移动可以包括接收来自嵌入式光学传感器150的光级信号，其对应于在传送带组件100内部的某点处在传送带110中、在其上或通过传送带110检测到的光级的变化。在本文描述的各种实现方式中，检测到的光级可以对应于检测传送带110的内表面上的标记的移动。为了确定传送带110的移动或位置，打印控制器320可以分析光级信号。
基于传送带110的光学确定的移动或位置，打印控制器320可以向传送带驱动器电机140应用校正。例如，如果打印控制器320确定传送带由于滑动而移动得太慢，或处于不正确的位置，则打印控制器320可以改变驱动器电机140的速度或方向，以改变传送带110和/或布置在其上的打印介质340的速度或方向。
图6描绘了根据各种实现方式的用于控制传送带组件100的另一个示例方法600。方法600可以在框610处开始，其中打印控制器320可以激活驱动器电机140以使传送带110与打印引擎310协调地移动，以在布置于传送带110上的打印介质上生成打印图像。
在框620处，打印控制器320可以操作嵌入式光学传感器150以光学检测传送带110的移动或位置。如本文中所描述的，光学检测传送带110的移动可以包括光学检测在传送带110的内表面上(例如，在脊轮廓111上)的标记的移动。基于传送带110的内表面的移动的传送带的光学检测的移动可以通过由嵌入式光学传感器150所提供的光级信号来表示。
在一些实现方式中，光学检测传送带110的移动或位置还可以包括检测用于驱动传送带110的驱动器电机140和/或辊130的移动和位置。在这样的实现方式中，打印控制器320可以接收来自驱动器电机140或辊130中的编码器的信号，其指示辊130和/或驱动器电机140的移动、速度或位置。
基于传送带110、辊130和/或驱动器电机140的检测到的移动或位置，打印控制器320可以向用于驱动驱动器电机140的信号应用校正，以校正传送带110的移动或位置。如此处所述，对驱动器电机140应用校正可以包括改变驱动器电机的速度或方向。这样，传送带110可以加快、减慢，或在任一方向移动，以校正布置在其上的打印介质的位置。
在框640处，打印控制器320还可以将校正应用于打印引擎310的操作。打印引擎310的校正可以基于传送带110、辊130、驱动器电机140的光学检测的移动或位置，和/或应用于驱动器电机140的校正。对打印引擎310的校正可包括更改打印材料被施加到传送带110上的打印介质的速率、量或位置，以生成高质量的打印图像。在一些实现方式中，对打印引擎310的校正可以包括增加或改变打印数据以补偿传送带110、辊130、驱动器电机140的光学检测的移动或位置，和/或应用于驱动器电机140的校正。
这些和其他变化、修改、添加和改进可以落入(一个或多个)所附权利要求的范围内。如本文中描述以及贯穿随后的权利要求书所使用的，除非上下文另外明确指示，否则“一”，“一个”和“该”包括复数引用。而且，如本文中描述以及贯穿随后的权利要求中所使用的，除非上下文另外明确指示，否则“在...中”的含义包括“在...中”和“在...上”。本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的全部要素可以以任何组合被组合，除了这样的特征和/或要素中的至少一些相互排斥的组合之外。