專利名稱：打印設(shè)備以及運(yùn)行該打印設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書所公開的實(shí)施方案涉及打印領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種打印設(shè)備以及
檢測該打印設(shè)備中傳動(dòng)皮帶的打滑的相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
許多打印設(shè)備使用旋轉(zhuǎn)成像構(gòu)件，旋轉(zhuǎn)成像構(gòu)件接收標(biāo)記材料并將標(biāo)記材料轉(zhuǎn)印 至印刷介質(zhì)。例如，固體油墨打印機(jī)包括旋轉(zhuǎn)成像鼓(rotating imaging drum)。打印機(jī)中 的固體油墨被熔化并沉積到鼓上。然后該鼓將油墨轉(zhuǎn)印至紙張。 旋轉(zhuǎn)這些打印設(shè)備中的成像鼓，隨著鼓的旋轉(zhuǎn)，紙張與鼓相接觸。使用電動(dòng)馬達(dá)經(jīng) 由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)所述鼓。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括齒輪傳動(dòng)裝置，以及可操作地連接在馬達(dá)皮帶輪 和鼓皮帶輪之間的傳動(dòng)皮帶。傳動(dòng)皮帶通常被提供為將馬達(dá)皮帶輪聯(lián)接至鼓皮帶輪的三角 皮帶(V-belt)形式。馬達(dá)皮帶輪是有槽的以匹配皮帶輪廓，鼓皮帶輪可以是有槽的或者 平坦的。三角皮帶依靠摩擦以在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和鼓之間傳遞轉(zhuǎn)矩。打印機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩(torque capacity)部分地取決于皮帶張力以及皮帶和皮帶輪之間的摩擦系數(shù)。
在一些情況中，皮帶和皮帶輪之間的摩擦不足以驅(qū)動(dòng)成像鼓，因此皮帶會(huì)在其中 一個(gè)皮帶輪上打滑。馬達(dá)和鼓之間的過度皮帶打滑會(huì)導(dǎo)致皮帶損壞以及產(chǎn)生令人不快的噪 聲。 許多因素可導(dǎo)致皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)矩的改變。這些因素包括，但不限于(i) 留在新皮帶上的殘余的脫模劑；(ii)污染皮帶或皮帶輪的鼓脫離劑(例如，硅油)；(iii) 由各種原因(例如，不適宜的彈簧安裝或者馬達(dá)樞軸界面的不適宜結(jié)合)導(dǎo)致的不適宜的 皮帶張力；以及(iv)皮帶磨損。 即使皮帶未被污染，相對(duì)較新，并且適度張緊，當(dāng)發(fā)生非預(yù)期的高轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象時(shí)，"正 常"的皮帶傳動(dòng)也可能打滑。這些非預(yù)期的高轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象包括，但不限于(i)壓力輥試圖在 過度貫穿負(fù)荷(excessivetransfixload)下爬上介質(zhì)前緣；(ii)傳送至貫穿間隙的多張進(jìn) 紙(multipick)或者擠壓狀介質(zhì)(shingled media)，導(dǎo)致壓力輥爬上擠壓狀介質(zhì)的前緣； (iii)發(fā)出過大的鼓加速度的指令；(iv)缺少對(duì)鼓傳動(dòng)的伺服控制，導(dǎo)致非預(yù)期的高加速 度；或者(v)過量貫穿負(fù)荷。 鑒于以上所述，期望提供一種能夠防止由于皮帶打滑的皮帶磨損或者過量噪聲的 打印系統(tǒng)。還期望提供一種這樣的系統(tǒng)，其也可用于識(shí)別故障傳動(dòng)系統(tǒng)、磨損的皮帶、或者 導(dǎo)致過度皮帶打滑的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
—種檢測打印設(shè)備中傳動(dòng)皮帶打滑的方法，包括使用馬達(dá)和傳動(dòng)皮帶來驅(qū)動(dòng)一成 像構(gòu)件。在打印設(shè)備的運(yùn)行過程中，確定相關(guān)于馬達(dá)的第一傳動(dòng)參數(shù)，諸如，例如馬達(dá)轉(zhuǎn)子 的角速度。還在打印設(shè)備的運(yùn)行過程中，確定相關(guān)于成像構(gòu)件的第二傳動(dòng)參數(shù)，諸如，例如 成像構(gòu)件的角速度。接下來，基于第一傳動(dòng)參數(shù)和第二傳動(dòng)參數(shù)，確定傳動(dòng)皮帶的打滑。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述打滑是通過從第二速度中減去第一速度的換算量而確定的打滑率。 如果打滑率超過一閾值量，則表明存在打滑現(xiàn)象。 —種運(yùn)行打印設(shè)備的方法，包括a)使用馬達(dá)和傳動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)一成像構(gòu)件；b)使 用打印頭將標(biāo)記材料沉積在成像構(gòu)件上；c)確定相關(guān)于馬達(dá)的第一傳動(dòng)參數(shù)；d)確定相關(guān) 于成像構(gòu)件的第二傳動(dòng)參數(shù)；然后e)基于所述第一傳動(dòng)參數(shù)和所述第二傳動(dòng)參數(shù)，確定傳 動(dòng)皮帶的打滑。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)一成像構(gòu)件的步驟包括驅(qū)動(dòng)一成像鼓，其中所述傳動(dòng)皮帶 可操作地連接在成像鼓和馬達(dá)之間。優(yōu)選地，所述第一傳動(dòng)參數(shù)是所述馬達(dá)的第一速度，所 述第二傳動(dòng)參數(shù)是所述成像構(gòu)件的第二速度，而所述打滑是傳動(dòng)皮帶的打滑率。優(yōu)選地，所 述確定第二傳動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定成像構(gòu)件的角速度。優(yōu)選地，所述確定第二傳動(dòng)參數(shù) 的步驟包括，從旋轉(zhuǎn)的編碼器接收一表示成像構(gòu)件的角速度的信號(hào)。優(yōu)選地，所述確定傳動(dòng) 皮帶的打滑率的步驟包括，通過從第二速度中減去換算的第一速度來確定打滑速度。優(yōu)選 地，所述換算的第一速度是通過將第一速度除以第一速度與第二速度的無負(fù)荷傳動(dòng)比來獲 得的。優(yōu)選地，該運(yùn)行打印設(shè)備的方法還包括當(dāng)打滑超過一閾值量時(shí)限制馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的步驟。 優(yōu)選地，所述限制馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的步驟包括，使馬達(dá)停止工作或者限制馬達(dá)電流。優(yōu)選地，該運(yùn) 行打印設(shè)備的方法還包括基于所確定的打滑提供傳動(dòng)皮帶狀況的指示的步驟。優(yōu)選地，該 運(yùn)行打印設(shè)備的方法還包括基于由所述第一傳動(dòng)參數(shù)和所述第二傳動(dòng)參數(shù)確定的無負(fù)荷 傳動(dòng)比，提供皮帶磨損的指示的步驟。 在至少一個(gè)實(shí)施方案中，被配置為檢測傳動(dòng)皮帶打滑的打印設(shè)備包括馬達(dá)和第一 傳感器，所述第一傳感器被配置為基于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)提供第一信號(hào)。第一傳感器可以是旋轉(zhuǎn) 的編碼器，諸如，例如被配置為提供表示馬達(dá)轉(zhuǎn)子的角速度的信號(hào)的霍爾效應(yīng)傳感器。打印 設(shè)備進(jìn)一步包括可操作地連接至馬達(dá)的皮帶，以及可操作地連接至皮帶的成像鼓，使得馬 達(dá)被配置為經(jīng)由皮帶來驅(qū)動(dòng)所述鼓。第二傳感器被配置為基于成像鼓的旋轉(zhuǎn)提供第二信 號(hào)。第二傳感器可以是旋轉(zhuǎn)的編碼器，諸如，例如提供在成像鼓旋轉(zhuǎn)軸上的、并被配置為提 供表示成像鼓角速度的信號(hào)的光學(xué)或光傳輸傳感器。控制器被配置為接收第一信號(hào)和第二 信號(hào)，并且基于第一信號(hào)和第二信號(hào)確定皮帶的打滑。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，控制器被配 置為通過從成像鼓的角速度中減去馬達(dá)轉(zhuǎn)子的角速度的換算量，來確定打滑速度。而且，控 制器被配置為確定超過一閾值量的過度打滑速度，并觸發(fā)響應(yīng)以最小化皮帶打滑噪聲和皮 帶磨損。 通過參照下列詳細(xì)說明和附圖，上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他方面將對(duì)于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員來說變得更加顯而易見。盡管預(yù)期的是提供一種檢測鼓傳動(dòng)皮帶打滑的方法和系 統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)提供了對(duì)于閱讀完此公開文本的人員而言顯而易見的這些或其他有利 特征的一個(gè)或多個(gè)，但本說明書所公開的教導(dǎo)還延伸至那些落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的 實(shí)施方案，而無論它們是否包含或者實(shí)現(xiàn)了上述優(yōu)點(diǎn)或特征中的一個(gè)或多個(gè)。


圖1示出了帶有傳動(dòng)打滑檢測的示例性打印設(shè)備的剖視圖；
圖2示出了圖1的打印設(shè)備的鼓傳動(dòng)系統(tǒng)的立體圖；
圖3示出了圖1的打印設(shè)備的傳動(dòng)打滑檢測系統(tǒng)的示意圖； 圖4示出了一種使用圖3的傳動(dòng)打滑檢測系統(tǒng)來計(jì)算打滑的方法的流程圖；以及
4
圖5示出了使用圖4的方法在一示例性打印設(shè)備中所檢測到的打滑的曲線圖表。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl，帶有皮帶打滑檢測的示例性打印機(jī)被示出為固體油墨打印機(jī)10的形 式。打印機(jī)10包括可旋轉(zhuǎn)的成像鼓12。成像鼓12被一馬達(dá)(圖1中未示出)驅(qū)動(dòng)。打印 機(jī)10中的固體油墨14被熔化，打印頭15將熔化的油墨沉積在成像鼓12上。成像鼓12、油 墨14、打印頭15和馬達(dá)全部都位于打印機(jī)的外殼18內(nèi)。當(dāng)紙張16穿過打印機(jī)10進(jìn)給并 接觸到成像鼓12時(shí)，將成像鼓12上的油墨從該鼓轉(zhuǎn)印至紙張16以產(chǎn)生預(yù)期圖像。本說明 書所使用的術(shù)語"打印機(jī)"、"打印設(shè)備"或"打印系統(tǒng)"包括，為任意目的執(zhí)行打印輸出功能 的任何裝置，諸如數(shù)字復(fù)印機(jī)、印書機(jī)(bookmaking machine)、傳真機(jī)、多功能機(jī)等。本說明 書所使用的術(shù)語"標(biāo)記材料"包括用于標(biāo)記在紙張或其他介質(zhì)上的任何著色劑或者其他材 料。標(biāo)記材料的實(shí)例包括油墨、墨粉粒子、顏料或染料。 現(xiàn)在參照?qǐng)D2 3，成像鼓12被電動(dòng)馬達(dá)20和皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)包括 連接在馬達(dá)皮帶輪24(圖2中未示出)和鼓皮帶輪26之間的傳動(dòng)皮帶22。圖2示出了馬 達(dá)20、皮帶22和鼓皮帶輪26的立體圖。圖3示出了馬達(dá)20和傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
馬達(dá)皮帶輪24通常是帶有截面為外部凹槽的圓柱形，所述外部凹槽接收沿皮帶 22的內(nèi)周緣部分設(shè)置的具有類似截面的相配肋。馬達(dá)皮帶輪24連接至馬達(dá)軸23，并且被 電動(dòng)馬達(dá)20驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)20可以是適合打印機(jī)中使用的各種電動(dòng)馬達(dá)中的任意一種(諸如 三相同步無電刷馬達(dá))。 傳動(dòng)皮帶22被連接在馬達(dá)皮帶輪24和鼓皮帶輪26之間。在至少一實(shí)施方案中， 傳動(dòng)皮帶22是可以用纖維——諸如鋼、凱夫拉爾或者聚酯——增強(qiáng)的三角皮帶或者多肋的 三角皮帶。所述皮帶22的"V"形截面與馬達(dá)皮帶輪24上的凹槽相配合，并且防止皮帶從 馬達(dá)皮帶輪24上跑偏。皮帶張力導(dǎo)致皮帶22上的"V"形肋楔入到馬達(dá)皮帶輪24上的相 配凹槽中。該楔入作用提高了皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩傳遞能力。 鼓皮帶輪26也是圓柱形的，并且經(jīng)由皮帶22機(jī)械聯(lián)接至馬達(dá)皮帶輪24。沿著該 平坦的外周緣部分28，三角皮帶被鼓皮帶輪26接收。皮帶打滑可發(fā)生在馬達(dá)皮帶輪24或 者鼓皮帶輪26至皮帶接觸面處。 成像鼓12被剛性連接至鼓皮帶輪26，使得鼓皮帶輪26的旋轉(zhuǎn)直接導(dǎo)致成像鼓12 的旋轉(zhuǎn)。應(yīng)意識(shí)到的是，鼓皮帶輪26以及馬達(dá)皮帶輪24和馬達(dá)20，也都與成像鼓12—起 共同位于打印機(jī)10的外殼18內(nèi)，如圖1中所示。 如圖2中最佳所示，鼓12和鼓皮帶輪26被安裝在固定安裝板30上。馬達(dá)皮帶輪 24和馬達(dá)20被安裝在可移動(dòng)安裝板32上，所述可移動(dòng)安裝板被配置為相對(duì)于固定安裝板 30圍繞軸33樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。彈簧34將板32偏壓，以沿著一個(gè)促使馬達(dá)皮帶輪24和馬達(dá)20遠(yuǎn) 離鼓皮帶輪26的方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，彈簧34在將馬達(dá)皮帶輪24機(jī)械聯(lián)接至鼓皮帶輪26 的皮帶22上形成張力。 現(xiàn)在具體參考圖3，第一傳感器40——其在一實(shí)施方案中被以霍耳效應(yīng)傳感器40 的形式提供——被定位在馬達(dá)內(nèi)部并且被配置為跟蹤馬達(dá)轉(zhuǎn)子21的位置。在至少一個(gè)實(shí) 施方案中，霍爾效應(yīng)傳感器40從位于馬達(dá)20內(nèi)部的轉(zhuǎn)子磁體41跨過一空隙被定位。第二 傳感器42——其也可以是光傳輸傳感器——被定位在成像鼓軸25的附近并且被配置為跟蹤成像鼓12的位置。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，第二傳感器包括安裝至成像鼓軸25的可旋 轉(zhuǎn)編碼器盤43，以及安裝至打印機(jī)內(nèi)托架的固定接收器45。位置傳感器40、42都各自連接 至控制器44。例如，控制器44可包括微處理器和支持電路。 第一傳感器40將表示馬達(dá)轉(zhuǎn)子21位置的信號(hào)發(fā)送至控制器44。類似地，第二傳 感器42將表示成像鼓12位置的信號(hào)發(fā)送至控制器44。利用這些信息，控制器44能夠計(jì)算 馬達(dá)轉(zhuǎn)子21和成像鼓12各自的角速度。而且，關(guān)于馬達(dá)皮帶輪24和鼓皮帶輪26之間無 負(fù)荷傳動(dòng)比的信息被存儲(chǔ)在控制器44中。控制器44可接下來將馬達(dá)20的速度除以該無 負(fù)荷傳動(dòng)比，然后從鼓速度中減去該結(jié)果從而確定正發(fā)生的打滑量。所計(jì)算的打滑結(jié)果可 接下來被用于觸發(fā)故障狀態(tài)或者獲得其他測量值(例如，確定驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的馬達(dá)電流)。而 且，通過獨(dú)立地監(jiān)控成像鼓12的速度和馬達(dá)20的速度，可確定當(dāng)前的傳動(dòng)比。正如將在下 面詳細(xì)說明的，傳動(dòng)比隨時(shí)間的改變可被用于提供皮帶磨損的指示。 在打印設(shè)備的運(yùn)行過程中，成像鼓12被馬達(dá)20和傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。隨著成像鼓12 的旋轉(zhuǎn)，控制器44指示打印頭15將油墨沉積在成像鼓12上。紙張或其他介質(zhì)16接下來 通過橫向輥11和成像鼓12表面之間，從而將成像鼓12上的油墨轉(zhuǎn)印至介質(zhì)。如果在打印 過程中發(fā)生打滑現(xiàn)象，控制器44可操作地用于識(shí)別故障狀態(tài)并觸發(fā)故障響應(yīng)，諸如限制馬 達(dá)轉(zhuǎn)矩。 圖4中示出了一種可由控制器44用來確定是否正在發(fā)生打滑現(xiàn)象的示例性方法。 根據(jù)該示例性方法，在步驟50，控制器44從定位在馬達(dá)20附近的傳感器40中接收第一信 號(hào)。與此同時(shí)，控制器44從定位在成像鼓12附近的傳感器42中接收第二信號(hào)。使用關(guān)于 馬達(dá)位置和鼓位置的歷史信息，可以為成像鼓12和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20都產(chǎn)生一速度信號(hào)。因此， 在步驟52，控制器44計(jì)算馬達(dá)轉(zhuǎn)子21的角速度。與此同時(shí)，控制器44計(jì)算成像鼓12的角 速度。 在步驟54，控制器計(jì)算皮帶打滑。正如本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員意識(shí)到的，可以多種 方式計(jì)算皮帶打滑。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，通過比較馬達(dá)轉(zhuǎn)子21的角速度和成像鼓12的 角速度，來計(jì)算皮帶打滑。使用該方法，首先通過無負(fù)荷傳動(dòng)比，將馬達(dá)轉(zhuǎn)子21的角速度換 算為成像鼓12的角速度。所換算的馬達(dá)轉(zhuǎn)子速度和成像鼓速度之間的差值是摩擦傳動(dòng)的 打滑速度或者打滑率。在至少一個(gè)示例性實(shí)施方案中，使用傳感器40、42以大約20kHz來 對(duì)馬達(dá)轉(zhuǎn)子21和成像鼓12的位置改變進(jìn)行取樣。每一個(gè)的每單位時(shí)間內(nèi)的位置改變?yōu)榻?速度。將馬達(dá)轉(zhuǎn)子速度除以無負(fù)荷傳動(dòng)比(例如，大約IO : l)，將其換算為等價(jià)的成像鼓 速度。通過下列等式計(jì)算以每秒鼓轉(zhuǎn)數(shù)為單位的打滑
打滑_速度=鼓_速度_ (馬達(dá)_速度/傳動(dòng)比) 可替代性地，位置的差值可被用于計(jì)算皮帶打滑。馬達(dá)轉(zhuǎn)子每完成某數(shù)目的回轉(zhuǎn)， 就可記錄一次成像鼓的角位置。(馬達(dá)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的該數(shù)目可能小于一，諸如與馬達(dá)編碼器信 號(hào)的一個(gè)電周期對(duì)應(yīng)的一部分回轉(zhuǎn)。)以每個(gè)馬達(dá)回轉(zhuǎn)的鼓位置為單位的打滑距離，被計(jì)算 如下 打滑_距離=鼓_位置_改變/馬達(dá)_位置_改變-1. 0/傳動(dòng)比
圖5中的曲線圖表示出了一示例性的打滑現(xiàn)象?？v坐標(biāo)軸是每秒的轉(zhuǎn)數(shù)(鼓速 度)，水平軸是以秒為單位的時(shí)間。圖5中的軌跡60顯示鼓速度。所述鼓速度在圖5中所 示的示例性打滑現(xiàn)象中保持在零附近。圖5中的軌跡61顯示了馬達(dá)速度，其在O. 1 0. 15秒之間迅速增加然后減小。圖5中的軌跡64顯示了所計(jì)算的打滑。 在圖5的實(shí)施例中，允許鼓傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行直至打滑增加至大約每秒一個(gè)成像鼓回 轉(zhuǎn)(絕對(duì)值)的打滑閾值，如軌跡64上的點(diǎn)66所示。已確定的是，超過每秒一個(gè)鼓回轉(zhuǎn)的 打滑現(xiàn)象具有噪聲嚴(yán)重并且會(huì)損害皮帶22的特征。將圖5實(shí)施例中的打滑限制為每秒一 個(gè)鼓回轉(zhuǎn)(絕對(duì)值)的閾值，防止了令人不快的噪聲并最小化了皮帶損壞。
在圖5的實(shí)施例中，當(dāng)打滑達(dá)到設(shè)置為1的閾值時(shí)(即，軌跡64上的點(diǎn)66)，表明 存在打滑故障狀況。從而，控制器44立即采取措施限制馬達(dá)20的轉(zhuǎn)矩輸出。在這種情況 下，馬達(dá)20停止工作。在其他實(shí)施方案中，限制打滑的其他響應(yīng)是可能的。例如，不采用使 馬達(dá)20完全停止工作的響應(yīng)，也可減少馬達(dá)的指令電流。這實(shí)際上限制了馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)矩。 通過共同測量皮帶打滑和馬達(dá)電流，可確定皮帶傳動(dòng)的最大轉(zhuǎn)矩。通過加速成像 鼓12會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，從而使用成像鼓慣性來產(chǎn)生馬達(dá)20的阻轉(zhuǎn)矩。使用與所測量的打 滑相對(duì)應(yīng)的馬達(dá)電流值，來計(jì)算用于形成給定打滑所需的馬達(dá)皮帶輪24的轉(zhuǎn)矩?？傫R達(dá)轉(zhuǎn) 矩等于馬達(dá)電流乘以馬達(dá)轉(zhuǎn)矩常數(shù)。馬達(dá)皮帶輪24轉(zhuǎn)矩等于總馬達(dá)轉(zhuǎn)矩減去需要用于加 速馬達(dá)轉(zhuǎn)子21的轉(zhuǎn)矩。皮帶傳動(dòng)最大轉(zhuǎn)矩等于馬達(dá)皮帶輪24最大轉(zhuǎn)矩乘以傳動(dòng)比。相應(yīng) 地，通過檢測皮帶打滑，可防止由過度打滑造成的對(duì)皮帶22的破壞。另外，通過測量皮帶打 滑和馬達(dá)電流來量化最大傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩，皮帶打滑可被用于識(shí)別故障皮帶傳動(dòng)組件。
除了提供用于檢測皮帶打滑的系統(tǒng)，在此所描述的用于打印機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)也可被 用于提供一檢測皮帶磨損的系統(tǒng)。具體地，通過獨(dú)立地監(jiān)控成像鼓速度和馬達(dá)速度，可確定 打印機(jī)當(dāng)前的傳動(dòng)比。通過監(jiān)控傳動(dòng)比隨時(shí)間的改變，提供關(guān)于皮帶磨損的指示。磨損的皮 帶在皮帶輪的凹槽中入槽更低，減少了皮帶輪的有效直徑。有效皮帶輪直徑中的給定改變 對(duì)于較小的馬達(dá)皮帶輪具有更大的相對(duì)影響，從而增加了傳動(dòng)比。相應(yīng)地，在一段時(shí)間后， 出現(xiàn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)與成像鼓轉(zhuǎn)數(shù)的傳動(dòng)比的增加。當(dāng)隨著時(shí)間相對(duì)于傳動(dòng)比繪制所述皮帶 質(zhì)量時(shí)，可在皮帶質(zhì)量和傳動(dòng)比之間發(fā)現(xiàn)一種相對(duì)線性的關(guān)系。在本說明書所述的打印機(jī) 的至少一個(gè)實(shí)施方案中，具有大約21克質(zhì)量的新皮帶提供了大約9.9 : l的傳動(dòng)比，然而 磨損到幾乎不能用的具有11克質(zhì)量的皮帶提供了大約10.9 : l的傳動(dòng)比。在這兩個(gè)值之 間，可看到皮帶質(zhì)量和傳動(dòng)比之間的相對(duì)線性關(guān)系。 鑒于以上所述，在此所公開的打印機(jī)可被用于監(jiān)控皮帶磨損。例如，再次參考圖3， 控制器44可被用于監(jiān)控成像鼓12速度和馬達(dá)轉(zhuǎn)子21速度，并計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比?？?制器44可接下來基于所計(jì)算的傳動(dòng)比來確定皮帶22的磨損狀態(tài)。尤其地，如果傳動(dòng)比達(dá) 到一閾值，打印機(jī)可具有一警報(bào)器或者其他警示器(例如，圖3中所示的警示燈，或者屏幕 上的文本顯示)，表明應(yīng)更換皮帶22。 應(yīng)意識(shí)到，本說明書所公開的用于確定皮帶打滑和磨損的技術(shù)，可以具有超出打 印機(jī)技術(shù)之外的應(yīng)用。例如，在汽車工業(yè)中，皮帶傳動(dòng)被用于向許多外圍設(shè)備——諸如交流 發(fā)電機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵、水泵、空調(diào)泵等——傳遞動(dòng)力。在一個(gè)實(shí)施方案中，汽車的車載診斷系 統(tǒng)可被用于在維修診斷中自動(dòng)確定過度皮帶打滑或者磨損，以及或者用于啟動(dòng)維修所需的 指示器。許多新式發(fā)動(dòng)機(jī)使用從曲軸位置傳感器接收信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)。因此， 發(fā)動(dòng)機(jī)位置和速度信息已是可以獲得的。通過增加關(guān)于一個(gè)或多個(gè)外圍設(shè)備——這里是關(guān) 于皮帶打滑——的傳感信號(hào)，可監(jiān)控傳動(dòng)比和磨損。在一個(gè)實(shí)施方案中，傳感信號(hào)可以在交流發(fā)電機(jī)內(nèi)簡單且輕易地實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)速計(jì)信號(hào)——由交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部變化磁場產(chǎn)生的——可 經(jīng)由使用機(jī)殼接地作為參考的單線傳遞至ECU。 盡管在本文中已提供了多種實(shí)施方案，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是其他的 實(shí)施和改變也是可能的。而且，本說明書中所描述的多種實(shí)施方案的各方面，可與其他特征 中的各方面結(jié)合或者用其他特征中的各方面代替，以實(shí)現(xiàn)與本說明書所描述的不同的實(shí)施 方案。因此，應(yīng)理解的是，上述各種公開和其他特征及功能或者其替代物，可被預(yù)期地結(jié)合 進(jìn)許多其他不同的系統(tǒng)或者應(yīng)用中。隨后可由本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員做出的各種當(dāng)前無 法預(yù)見或者想象不到的替代、修改、變化或其中的改進(jìn)，也意在被包含在所附權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
一種打印設(shè)備，包括馬達(dá)，其包含轉(zhuǎn)子；第一傳感器，其被配置為基于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)提供第一信號(hào)；皮帶，其可操作地連接至所述馬達(dá)；成像構(gòu)件，其可操作地連接至所述皮帶；打印頭，其被配置為將標(biāo)記材料沉積在成像構(gòu)件上；第二傳感器，其被配置為基于成像構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)提供第二信號(hào)；以及控制器，其被配置為接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，并基于所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)確定皮帶的打滑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印設(shè)備，其中所述第一傳感器是霍耳效應(yīng)傳感器或光學(xué)傳 感器，所述第一信號(hào)是表示轉(zhuǎn)子的角速度的信號(hào)，并且其中所述第二傳感器是霍耳效應(yīng)傳 感器或光學(xué)傳感器，所述第二信號(hào)是表示成像構(gòu)件的角速度的信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印設(shè)備，其中所述成像構(gòu)件是成像鼓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印設(shè)備，其中所述第一信號(hào)是表示轉(zhuǎn)子的角速度的信號(hào)， 所述第二信號(hào)是表示成像構(gòu)件的角速度的信號(hào)，并且其中所述控制器被配置為確定打滑速 度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的打印設(shè)備，其中所述控制器被配置為通過從所述成像構(gòu)件的 角速度中減去所述轉(zhuǎn)子的角速度的換算量，以確定打滑速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印設(shè)備，其中所述控制器被進(jìn)一步配置為，當(dāng)打滑超出一 閾值量時(shí)限制馬達(dá)轉(zhuǎn)矩。
7. —種打印設(shè)備，包括 馬達(dá)，其包含轉(zhuǎn)子；第一傳感器，其被配置為基于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)提供第一信號(hào)； 皮帶，其可操作地連接至所述馬達(dá)； 成像構(gòu)件，其可操作地連接至所述皮帶； 打印頭，其被配置為將標(biāo)記材料沉積在成像構(gòu)件上； 第二傳感器，其被配置為基于成像構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)提供第二信號(hào)；以及 控制器，其被配置為接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，并基于所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào) 確定傳動(dòng)比。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的打印設(shè)備，其中所述控制器被進(jìn)一步配置為，確定所述傳動(dòng) 比是否超過一閾值傳動(dòng)比。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的打印設(shè)備，其中所述控制器被進(jìn)一步配置為，如果傳動(dòng)比超 過一閾值傳動(dòng)比，就發(fā)送一表示過度皮帶打滑或者皮帶磨損的信號(hào)。
10. —種運(yùn)行打印設(shè)備的方法，包括a) 使用馬達(dá)和傳動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)一成像構(gòu)件；b) 使用打印頭將標(biāo)記材料沉積在成像構(gòu)件上；c) 確定相關(guān)于馬達(dá)的第一傳動(dòng)參數(shù)；d) 確定相關(guān)于成像構(gòu)件的第二傳動(dòng)參數(shù)；然后e) 基于所述第一傳動(dòng)參數(shù)和所述第二傳動(dòng)參數(shù)，確定傳動(dòng)皮帶的打滑。
全文摘要
一種打印設(shè)備以及運(yùn)行該打印設(shè)備的方法。該打印設(shè)備包括馬達(dá)，其包含轉(zhuǎn)子；第一傳感器，其被配置為基于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)提供第一信號(hào)；皮帶，其可操作地連接至馬達(dá)；成像構(gòu)件，其可操作地連接至皮帶；打印頭，其被配置為將標(biāo)記材料沉積在成像構(gòu)件上；第二傳感器，其被配置為基于成像構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)提供第二信號(hào)；以及控制器，其被配置為接收第一和第二信號(hào)，并基于第一和第二信號(hào)確定皮帶的打滑和/或傳動(dòng)比。該方法包括使用馬達(dá)和傳動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)一成像構(gòu)件；使用打印頭將標(biāo)記材料沉積在成像構(gòu)件上；確定相關(guān)于馬達(dá)的第一傳動(dòng)參數(shù)；確定相關(guān)于成像構(gòu)件的第二傳動(dòng)參數(shù)；然后基于第一和第二傳動(dòng)參數(shù)，確定傳動(dòng)皮帶的打滑。
文檔編號(hào)B41J2/005GK101708670SQ2009101619
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者D·L·尼里姆, D·阿拉維, M·E·瓊斯 申請(qǐng)人:施樂公司