CN114467059A - 发光载荷换能器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种装置。该装置包括换能器，用于在接收到超过载荷阈值的载荷时将壳体中的载荷转换为电流。该装置还包括耦合到换能器的光源，以在接收到电流时发光。

Description

发光载荷换能器
背景技术
一些打印系统通过将打印流体通过喷嘴推送到与虚拟像素相关联的打印介质位置上来生成打印图像。打印流体液滴可以包括布置在液体载色剂中的颜料或染料。介质可以借助于介质输送系统相对于喷墨打印机移动。
附图说明
结合结合附图对非限制性示例的以下详细描述，可以更全面地理解本申请，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的部件，并且其中：
图1是示出在接收到超过载荷阈值的载荷时发光的装置的一个示例的示意图。
图2是示出在接收到超过载荷阈值的载荷时发光的另一装置的一个示例的示意图。
图3是示出在接收到超过载荷阈值的载荷时发光的介质输送系统的一个示例的示意图。
图4是示出包括轮子的系统的一个示例的示意图，所述系统用于在接收到超过载荷阈值的载荷时发光。
具体实施方式
以下描述的一些示例针对与生成高质量打印对象的打印系统、装置和过程有关的各种示例。在整个本公开中，术语“一”和“一个”旨在表示特定要素中的至少一个。此外，如本文所用，术语“包括”是指包括但不限于，术语“包含”是指包含但不限于。术语“基于”意指至少部分基于。
为了简单起见，应当理解，在本公开中，在不同附图中具有相同附图标记的要素可以在结构上相同和/或可以执行相同的功能。
一些打印机，诸如大型打印机，包括介质输送系统，以相对于介质前进方向(以下称为Y方向)将一定量的介质从一个位置传送到另一个位置。在一些示例中，介质输送系统可以将在介质输入辊中滚动的介质传送到位于打印区域的相对侧的介质输出辊。然而，在其他示例中，该一定量的介质可以以线性方式传送通过打印区域。
在任何情况下，由输送系统沿着介质宽度(以下称为X方向)在介质上引起的不同张力都可能会引起介质歪斜或沿着介质的宽度(例如，在介质的宽度的两端)偏离预期的介质路径方向，并且由此损害打印作业的图像质量。在一些示例中，输送系统可以在与介质宽度方向基本上正交的方向上向前输送介质。
这些不同张力的根本原因可能难以确定和检测。然而，用户能够视觉地确定输送系统与介质之间存在张力差异可以使用户能够在打印作业正被打印时就校正该不足并且提高了打印作业的图像质量。
在本文的示例中，术语“介质”可以包括适于打印在其上的任何介质。介质的一些示例可以包括纸、纺织品、纸板、木材、锡和/或金属。
现在参考附图，图1是示出了在接收到超过载荷阈值的载荷时发光的装置100的一个示例的示意图。装置100包括壳体110。
壳体110至少包括壁，该壁可以使光能够传送穿过所述壁。在一个示例中，壳体110是由透明或半透明材料制成的，从而使得其整体能透光。然而，在其他示例中，壳体110的一部分是由透明或半透明材料制成的，该材料使光能够传送穿过该部分。壳体110也可以由多种材料制成。可以用其构建壳体110的材料的一些示例包括聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氨酯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸酯、玻璃等。已经公开了可以用其构建壳体110的材料的一些示例。然而，在不脱离本公开范围的情况下，也可以使用能够使光传送穿过其的任何合适的材料。
壳体110将换能器120包围在其中。换能器120可以被理解为将能量从一种形式转换为另一种形式的任何合适的设备。在本文的示例中，换能器120可以是在接收到超过载荷阈值的载荷时将壳体中的载荷转换成电流的电换能器。在本公开中，载荷可以包括壳体110上的任何外部机械力、压力、加速度、温度、应变、偏转或阻力。在一些示例中，施加在壳体110的边缘附近的载荷可以导致壳体110偏转、弯曲和/或扭曲。在这些示例中，换能器120可以将载荷或偏转转换成电流。
在本文的一些示例中，换能器120可以基于预定载荷触发电流。该预定载荷在下文中可以被称为载荷阈值。因此，在正在进行的示例中，如果壳体110受到低于载荷阈值的载荷，则换能器120可以不产生任何电流。同样，如果壳体承受高于载荷阈值的载荷，则换能器可以产生电流。
如上所述，换能器120可以包括将载荷转换成电流的任何设备。例如，换能器120可以是压电元件。压电元件是通过压电效应将载荷转换成电流的设备，该压电效应包括响应于所施加的载荷而在某些固体材料中累积电荷。
装置100还包括耦合到换能器120的光源130，以在从换能器120接收到电流时发光。所发的光可以穿过壳体110的壁以便对用户可见。在确认所发的光后，用户可以确定壳体110经受了超过预定义载荷阈值的载荷量。
在本文的示例中，光源130可以是在接收到电流时发光的任何合适的设备。例如，光源130可以是发光二极管(LED)。光源130的其它示例可以包括白炽灯泡、红外灯、荧光管、卤素灯、放电灯等。
在本公开的另一示例中，换能器120可以是连接到电路元件(未示出)的测力传感器。在该示例中，测力传感器可测量测力传感器上的载荷量。电路元件可以检测到来自测力传感器的测力传感器测量超过先前编码的载荷阈值。电路元件还可以在检测到测力传感器测量超过载荷阈值时切换光源130以发光。
图2是示出了在接收到超过载荷阈值的载荷时发光的另一装置200的一个示例的示意图。装置200的部件可以与来自图1的装置100的部件相同或相似。装置200包括壳体110、换能器120和光源130。
本文的一些示例涉及轴240。应当理解，在一些示例中，该轴240可适于沿着轴240的长度(即，作为转动轴的轴240的长度)转动。然而，在其它示例中，轴240可以不转动。
装置200的壳体110至少部分地包围轴240。在一些示例中，壳体110完全包围轴240。然而，在其它示例中，壳体110部分地包围轴240(即，示出的示例)。在图示的示例中，轴240经受载荷250A-B。在该示例中，轴240A的第一端经受载荷250A的第一部分，并且轴240B的第二端经受载荷250B的第二部分。已经公开了载荷配置的示例，然而，在不脱离本公开范围的情况下，可以使用任何其它合适的载荷配置，例如，通过在轴240上施加外部机械力、压力、加速度、升高/降低温度、应变、任何其它偏转或阻力。
换能器120可通过轴240同轴地耦合到壳体110，以在载荷的效应超过载荷阈值的情况下将轴中的载荷效应(例如，载荷240A-B)转变成电流。在一个示例中，所示载荷配置可以使轴240偏转直到偏转阈值(即，载荷引起轴240中的偏转的载荷阈值)，在该偏转阈值处，换能器120可以触发电流以使光源130发光。其它载荷配置示例可基于施加到轴240的载荷的相应类型而导致轴240压缩、牵引、加热、冷却、弯曲、扭曲和/或类似动作。
图3是示出了在接收到超过载荷阈值的载荷时发光的介质输送系统300的一个示例的示意图。介质输送系统300的部件可以分别与来自图1和2的装置100和200的部件相同或相似。本文公开的介质输送系统300可适于作为打印介质设备(例如，大型打印机)、扫描介质设备(例如，介质扫描仪)或要输送介质的任何设备的整体部分。
介质输送系统300用于通过相对于介质输送系统300的两个相对端来传输(即，输送)介质360。介质360以虚线示出以表示它是与介质输送系统300相互作用的外部元件，并且因此它不是介质输送系统300的整体部分。
如上所述，介质360可以是适于在其上打印的任何介质。介质360的一些示例可以包括纸、纺织品、纸板、木材、锡和/或金属。在一些示例中，介质360可作为多个介质片材360供应到介质输送系统300中，并且介质输送系统300可将多个介质片材360中的至少一个介质片材360传输通过介质输送系统300的两个相对端。然而，在其它示例中，介质360可以作为在系统300的第一端处的介质输入辊中滚动的连续介质片材而被供应到介质输送系统300中，并且介质输送系统300将介质从介质输入辊传输到位于系统300的第二端处的介质输出辊处。
介质输送系统300包括了介质前进辊370和感测辊350。介质360将位介质前进辊370和感测辊350之间。介质前进辊370将通过例如转动和在介质前进辊370和介质360之间产生摩擦以使介质360以受控方式前进来使位于其上的介质360前进。介质前进辊370可以由控制器(未示出)耦合和控制。在所示的示例中，介质360可相对于进入或离开附图的方向而被输送。
感测辊350，也称为压辊，是相对于介质前进辊370位于介质360的相对侧的辊。感测辊350用于对介质360产生压力，使得介质360在由介质前进辊370输送时不沿着垂直轴线(例如，Z轴线)移动。换句话说，感测辊350用于在介质360被传送通过介质输送系统300时抑制介质360的垂直移动。其中，介质360的垂直移动不被抑制的示例可能会导致褶皱、条带和/或其他图像质量缺陷。在一些示例中，感测辊350可以不转动，并且由此可以在垂直方向上按压介质360。然而，在其它示例中，感测辊350可以通过转动来抑制介质360的垂直移动。在这些示例中，感测辊350可耦合到控制器，并且控制器可控制感测辊350的转动。
在本文的示例中，控制器可以是可以以多种不同方式实现的硬件和编程的任何组合。例如，模块的编程可以是存储在至少一个非暂时性机器可读存储介质上的处理器可执行指令，并且用于模块的硬件可以包括至少一个处理器以执行那些指令。在本文描述的一些示例中，多个模块可以由硬件和编程的组合共同实现。在其他示例中，控制器的功能可以至少部分地以电子电路的形式来实现。控制器可以是分布式控制器、多个控制器等。
介质输送系统300还包括多个壳体110A-110C，其中每个壳体至少包括使光能够传输穿过其的壁。在一个示例中，来自多个壳体110A-110C的壳体是轮子。在另一示例中，来自多个壳体110A-110C的壳体是辊。在又一示例中，来自多个壳体110A-110C的壳体是球体。已经公开了壳体的形状的一些示例，然而，应当理解，在不脱离本公开范围的情况下，可以使用适于执行本文所公开的功能的任何形状。
来自多个壳体110A-110C的每个壳体在其中包围了换能器(例如，分别为换能器120A-120C)，并且每个换能器120A-120C分别耦合到光源130A-130C。在一些示例中，每个壳体110A-110C附接(例如，胶粘)到感测辊350。然而，在其它示例(例如，所示示例)中，壳体110A-110C中的每一个和/或换能器130A-130C中的每一个可同轴地耦合到轴240。在所示的示例中，介质输送系统300包括了三个壳体110A-110C、换能器120A-120C和发光器130A-130C，然而，应当理解，在不背离本公开范围的情况下，可以使用任何数量的壳体、换能器和发光器，例如一个、五个或十个壳体、换能器和发光器。
如上所述，输送系统300和介质360沿着介质宽度轴线(例如X轴线)的不同张力可能会导致介质360在输送系统300的宽度的不同部分处不平行地前进，并且由此会损害打印作业的图像质量。在本文的示例中，介质360上的前述张力(例如，载荷、压力、力、压缩力等)可由例如感测辊350引起。在其它示例中，张力可以由另一元件或由感测辊350和另一元件的组合引起。
在该示例中，感测辊350可以产生在多个壳体110A-110C上引起压缩力的载荷。载荷的分布可能不是均匀地分布在多个壳体110A-110C上，从而可能导致介质360在介质输送系统300的宽度的不同部分处并不平行地前进。
多个壳体110A-110C中的每一个可以在其上接收对应的分布量的力(例如，载荷)。另外，该载荷可使轴240偏转、弯曲和/或扭曲。换能器120A-120C中的每一个将换能器120A-120C中的每一个经受的力的对应的分布量转换成对应的电流。如果换能器120A-120C所经受的力的对应量超过了力阈值(例如，载荷阈值)，则换能器120A-120C中的每一个都可以执行上述变换。在一些示例中，换能器120A-120C可能是不可编码的，并且在从换能器制造商至少接收到与换能器120A-120C的工厂设计的量的力相对应的力的量时，可触发电流。然而，在其他示例中，换能器可以是可编码的，以在接收到至少为力阈值的量的力时触发电流。
在该示例中，由于换能器120A-120C中的每一个分别耦合到光源130A-130C，因此触发电流的换能器可以使分别耦合的光源发光。所发的光可以穿过相应壳体的壁以便被用户看到。用户响应于看到所发的光，不仅注意到介质360的宽度的一部分由于过量的载荷而并不平行地前进，而且注意到过量的载荷正在出现的宽度位置。用户可以在打印具有有缺陷的图像质量的完整打印作业之前就校正该缺陷。
图4是示出了系统400的一个示例的示意图，该系统包括轮子480，以在接收到超过载荷阈值的载荷时发光。系统300的部件可以分别与来自图1和图2的装置100和200的部件相同或相似。系统300包括轴240、换能器120、光源130。
系统400可以是大型结构或机器的整体部分，诸如大规格打印机、3D打印机或至少包括轮子的任何其它结构。在一些附加示例中，大型结构或机器可以基于轮子经受的载荷来执行轮子的校准操作。可以通过视觉来检查确认轮子承受过大的载荷可能在校准操作中具有益处。在本文的示例中，上述大型结构或机器在下文中可以被称为外部结构。
系统400包括耦合到轴240的轮子480。轮子480可以是基于外部结构的性质执行其功能的任何合适的轮子。在一些示例中，轴240可以是轮子的转动轴。在其他示例中，轴240可以不是轮子的转动轴，并且由此可以不与轮子480同步转动。在其它示例中，轴240也可以是静止轴。
外部结构可对轴240产生载荷(未示出)。在一些示例中，载荷可以由外部结构的至少一部分的重量引起。载荷可以分布在轴240的第一端240A和轴240的第二端240B之间。轴240的第一端240A可接收第一载荷450A，并且轴240的第二端240B可接收第二载荷450B。载荷可被分配到第一载荷450A和第二载荷450B中。第一载荷450A和第二载荷450B的值可以至少取决于外部结构的几何形状、轴的几何形状、轴的材料和待分配的载荷中的一个。在轴240的第一端240A处的第一载荷450A和在轴240的第二端240B处的第二载荷450B可使轴240偏转、弯曲和/或扭曲。
换能器120可同轴地耦合到轴240，以在载荷的效应超过偏转阈值(例如，载荷阈值)的情况下将轴中的偏转转换成电流。举例来说，所示的载荷配置可以使轴240偏转直到偏转阈值(即，载荷引起轴240偏转的载荷阈值)，其中换能器120可以触发电流以使光源130发光并且警告用户轮子480可能受到了来自外部结构的过度载荷。
上述示例可以由硬件或与硬件组合的软件来实现。例如，这里描述的各种方法、过程和功能模块可以由物理处理器(术语处理器将被广泛地实现为包括CPU、SoC、处理模块、ASIC、逻辑模块或可编程门阵列等)来实现。过程、方法和功能模块可以全部由单个处理器执行或在若干处理器之间分开执行；本公开或权利要求中对“处理器”的引用应当被解释为意味着“至少一个处理器”。过程、方法和功能模块被实现为可由至少一个处理器、至少一个处理器的硬件逻辑电路或其组合执行的机器可读指令。
如本文所用，术语“约”和“基本上”用于通过提供可例如比范围的端点额外大20%或额外小20%的给定值来为数值范围端点提供灵活度。该术语的灵活度可以由特定变量决定，并且基于经验和本文的相关描述来确定是在本领域技术人员的知识范围内。
本公开的示例中的附图是一些示例。应当注意，该过程的一些单元和功能可以被组合为一个单元或者进一步被划分为多个子单元。在此已经描述和示出的是本公开的示例及其一些变型。通过说明的方式阐述了本文所使用的术语、描述和附图。在本公开的范围内，许多变化是可能的，本公开的范围旨在由所附权利要求及其等同替换物来限定。
已经描述了具有以下特征集合的示例实现方式：
特征集合1：一种装置，包括：
壳体，其中，所述壳体的至少一部分包括使得光能够传输穿过其的壁；
换能器，所述换能器在所述壳体内，以在接收到超过载荷阈值的载荷时将所述壳体中的载荷转换成电流；以及
光源，所述光源耦合到所述换能器以在接收到所述电流时发光。
特征集合2：具有特征集合1的装置，其中，所述换能器是压电元件。
特征集合3：具有任何前述特征集合1或2的装置，其中，所述壳体至少部分地包围轴，所述换能器同轴地联接到所述壳体以将所述轴中的载荷转换成电流。
特征集合4：具有任何前述特征集合1至3的装置，其中，所述换能器是测力传感器，所述装置还包括电路，所述电路用于：检测来自所述测力传感器的测力传感器测量超过所述载荷阈值；以及在检测到所述测力传感器测量超过所述载荷阈值时，将所述光源切换为发光。
特征集合5：具有任何前述特征集合1至4的装置，其中，所述光源是发光二极管(LED)。
特征集合6：具有任何前述特征集合1至5的装置，其中，所述壳体至少部分地由聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氨酯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸酯或玻璃中的至少一种制成。
特征集合7：一种介质输送系统，包括：
介质前进辊，所述介质前进辊使位于所述介质前进辊和感测辊之间的介质前进；
感测辊；
壳体，所述壳体包括使得光能够传输穿过其的壁；
换能器，所述换能器在所述壳体内，以在所述力超过力阈值的情况下将所述壳体中的力转换成电流；以及
光源，所述光源耦合到所述换能器以在接收到所述电流时发光。
特征集合8：具有特征集合7的介质输送系统，其中，所述力是由载荷引起的压缩力，所述载荷是由所述感测辊产生的。
特征集合9：具有任何前述特征集合7至8的介质输送系统，其中，所述系统是用于打印介质设备或扫描介质设备的输送系统。
特征集合10：具有任何前述特征集合7至9的介质输送系统，其中，所述换能器是压电元件
特征集合11：具有任何前述特征集合7至10的介质输送系统，其中，所述光源是发光二极管(LED)。
特征集合12：具有任何前述特征集合7至11的介质输送系统，其中，所述壳体是轮子、辊或球体。
特征集合13：一种系统，包括：
轮子，所述轮子耦合到轴，所述轴在第一端处接收第一载荷并且在第二端处接收第二载荷，其引起所述轴中的偏转；
换能器，同轴地耦合到所述轴，以在所述偏转超过偏转阈值的情况下将所述偏转转换成电流；以及
光源，耦合到所述换能器以在接收到所述电流时发光。
特征集合14：具有特征集合13的系统，其中，所述换能器是压电元件。
特征集合15：具有任何前述特征集合13至14的系统，其中，所述第一载荷和所述第二载荷是由机器的重量引起的。

Claims (15)

1.一种装置，包括：
壳体，其中，所述壳体的至少一部分包括使得光能够传输穿过其的壁；
换能器，所述换能器在所述壳体内，以在接收到超过载荷阈值的载荷时将所述壳体中的载荷转换成电流；以及
光源，所述光源耦合到所述换能器以在接收到所述电流时发光。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述换能器是压电元件。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述壳体至少部分地包围轴，所述换能器同轴地耦合到所述壳体以将所述轴中的载荷转换成电流。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述换能器是测力传感器，所述装置还包括电路，所述电路用于：
检测来自所述测力传感器的测力传感器测量超过所述载荷阈值；以及
在检测到所述测力传感器测量超过所述载荷阈值时，将所述光源切换到发光。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光源是发光二极管(LED)。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述壳体至少部分地由聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氨酯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸酯或玻璃中的至少一种制成。
7.一种介质输送系统，包括：
介质前进辊，所述介质前进辊使位于所述介质前进辊和感测辊之间的介质前进；
感测辊；
壳体，所述壳体包括使得光能够传输穿过其的壁；
换能器，所述换能器在所述壳体内，以在所述力超过力阈值的情况下将所述壳体中的力转换成电流；以及
光源，所述光源耦合到所述换能器以在接收到所述电流时发光。
8.根据权利要求7所述的输送系统，其中，所述力是由载荷引起的压缩力，所述载荷是由所述感测辊产生的。
9.根据权利要求7所述的输送系统，其中，所述系统是用于打印介质设备或扫描介质设备的输送系统。
10.根据权利要求7所述的输送系统，其中，所述换能器是压电元件。
11.根据权利要求7所述的输送系统，其中，所述光源是发光二极管(LED)。
12.根据权利要求7所述的输送系统，其中，所述壳体是轮子、辊或球体。
13.一种系统，包括：
轮子，所述轮子耦合到轴，所述轴在第一端处接收第一载荷并且在第二端处接收第二载荷，其引起所述轴的偏转；
换能器，所述换能器同轴地耦合到所述轴，以在所述偏转超过偏转阈值的情况下将所述偏转转换成电流；以及
光源，所述光源耦合到所述换能器以在接收到所述电流时发光。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述换能器是压电元件。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述第一载荷和所述第二载荷是由机器的重量引起的。
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