CN100391744C - 打印机记录介质的自动辨识系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种打印机记录介质的自动辨识系统及方法，是用以侦测一打印机打印时的不同记录介质，该不同记录介质具有不同的负载特性，系统包括一传送装置、一驱动装置、一光编码器、一光感测器及一处理装置。传送装置传送不同记录介质；驱动装置用以驱动传送装置；光编码器设置于传送装置上，当传送装置传送记录介质时，光编码器产生记录介质的位置信号；光感测器感测该位置信号；处理装置接收该位置信号，并处理位置信号以辨别不同记录介质。

Description

打印机记录介质的自动辨识系统及方法

技术领域

本发明涉及一种关于打印机的技术领域，尤指一种打印机记录介质的自动辨识系统及方法。

背景技术

目前的打印机不论是雷射或喷墨，通常都可以在普通纸、相片纸、投影片等不同的记录介质上作打印。对于不同的记录介质，为了达到较佳的打印品质，通常必须采用不同的打印方式。例如相片纸和普通纸对墨水的乘载能力不同，相片纸在单位面积上可容纳的墨水量远大于普通纸，因此针对相片纸和普通纸，即使打印的影像相同，仍须采取不同的色彩处理、半色调方式、甚至不同的墨点堆栈方式，如此才能够在相片纸和普通纸上都呈现良好的打印品质。

以往对于记录介质的种类是由使用者来判定，使用者决定记录介质的种类后，可经由主机端的应用程序做设定，或直接在打印机上通过使用者接口设定。但由使用者自行决定的方式容易产生误判，且对于使用者来说也极为不方便。针对上述问题，于美国第USP6,047,100号专利公告中，在记录介质上加上人眼看不到的特殊记号或条形码，再以打印机上的光学感测装置读取做辨认。然而，这种辨认方法只有作上特殊记号或条形码的记录介质才能被辨认出来，且记录介质的制造成本也会增加。

针对记录介质需特殊处理的问题，于美国第USP6,322,192号专利公告中，使用一发光二极管(LED)照射记录介质表面，如图1所示，再以光学感测装置接收反射光。由于不同记录介质表面的反射特性不同，因此可由接收到的反射光信号进行记录介质种类判断。虽然记录介质不需做任何特殊处理，即可进行判定。但是打印机上必须加装制造难度颇高的LED和光学感测装置，同时也必须有模拟至数字转换器(A/D converter)电路来解读光学感测装置所接收的信号，因此将会增加硬件的成本。同时，当表面反射光的类型不在打印机厂商事先定义的范围内，该记录介质便无法判定。故若使用打印机厂商规范的标准记录介质的外的纸材来作打印，便无法做自动辨识，打印品质也就无法保证。所以公知打印机记录介质的自动辨识系统及方法仍有诸多缺点而有予以改进的必要。

发明内容

本发明的目的是在提供一种打印机记录介质的自动辨识系统及方法，以避免公知技术需对记录介质进行特殊处理的问题，同时，避免公知技术需使用发光二极管及光学感测装置的问题，以节省成本。

依据本发明的一特色，提出一种打印机记录介质的自动辨识系统，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性，该系统包括一传送装置、一驱动装置、一光编码器、一光感测器及一处理装置。该传送装置传送该至少二种不同记录介质；该驱动装置耦合至该传送装置，用以驱动该传送装置；该光编码器设置于该传送装置上，当传送装置传送该至少二种不同记录介质时，该光编码器产生该至少二种不同记录介质的位置信号；该光感测器耦合至该光编码器，以感测该位置信号；该处理装置接收该位置信号，并处理该位置信号以辨别该至少二种不同记录介质。

依据本发明的另一特色，是提出一种打印机记录介质的自动辨识系统，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性，该系统包括一传送装置、一马达装置、一光编码器、一光感测器及一处理装置。该传送装置传送该至少二种不同记录介质；该马达装置耦合至该传送装置，用以驱动该传送装置；该光编码器设置于该传送装置上，当传送装置传送该至少二种不同记录介质时，该光编码器产生该至少二种不同记录介质的位置信号；该光感测器耦合至该光编码器，以感测该位置信号；该处理装置接收该位置信号，并处理该位置信号以辨别该至少二种不同记录介质；其中，该马达装置以一预定转矩转动一预定时间，该传送装置因该至少二种不同记录介质的负载特性，传送该至少二种不同记录介质至不同的位置，该处理装置依据该至少二种不同记录介质的不同位置以辨别该至少二种不同记录介质。

依据本发明的又一特色，是提出一种打印机打印媒介的自动辨识方法，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，并使用一传送装置以传送该至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性，该系统方法：(A)传送该至少二种不同记录介质至一预订位置；(B)该传送装置在一预定转矩及一预定时间传送该至少二种不同记录介质；(C)测量该至少二种不同记录介质的位置；(D)依据该至少二种不同记录介质的位置，以辨别该至少二种不同记录介质。

依据本发明的再一特色，是提出一种打印机打印媒介的自动辨识方法，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，并使用一传送装置以传送该至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性，该系统方法：(A)传送该至少二种不同记录介质至一预订位置；(B)该传送装置在在一预定转矩传送该至少二种不同记录介质至一预订位置；(C)测量传送该至少二种不同记录介质的时间；(D)依据该传送至少二种不同记录介质的时间，以辨别该至少二种不同记录介质。

附图说明

图1是一公知技术使用发光二极管照射记录介质表面的示意图。

图2是本发明的打印机记录介质的自动辨识系统的方块图。

图3是本发明U型进纸机构的示意图。

图4是本发明L型进纸机构的示意图。

图5是本发明的建立负载特性的流程图。

图6本发明的打印机记录介质的自动辨识方法的流程图。

图号说明

传送装置          210  驱动装置      220

光编码器          230  该光感测器    240

处理装置          250  放大装置      260

位置脉波计数器    270  光侦测器      280

非挥发性内存装置  290  主机          300

记录介质          310  打印组件      320

第一滚轮          211  第二滚轮      212

具体实施方式

图2是本发明的打印机记录介质的自动辨识系统的方块图，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性。系统包括一传送装置210、一驱动装置220、一光编码器230、一光感测器240、一处理装置250、一放大装置260、一位置脉波计数器270、一光侦测器280及一非挥发性内存装置290。

传送装置210用以传送至少二种不同记录介质。驱动装置220耦合至传送装置210，用以驱动传送装置210，驱动装置220可为一马达。

光编码器230是设置于传送装置210上，当传送装置210传送至少二种不同记录介质时，光编码器230产生记录介质的位置信号。光感测器240是耦合至光编码器230，以感测位置信号。位置脉波计数器270将位置信号转换成数字位置信号。处理装置250接收数字位置信号，并处理数字位置信号以辨别不同记录介质。处理装置250并连接至一主机200。主机300通常为个人计算机，打印档案由主机200下传，同时主机300也做为人机接口，用来接收打印机回传的信息，以显示打印机的状态。

放大装置260耦合至驱动装置220，并输出一控制信号，以使驱动装置220以一预定转矩转动一预定时间，放大装置260可为一脉波宽度调变(PWM)放大器。光侦测器280耦合至处理装置250，当侦测记录介质至一预定位置时，产生一定位信号至处理装置250。非挥发性内存装置290耦合至处理装置250，其记录驱动装置220以预定转矩转动一预定时间时，不同记录介质的位置。

驱动装置220以一预定转矩转动一预定时间，传送装置210因不同记录介质的负载特性，传送不同记录介质至不同的位置，处理装置250依据不同记录介质的不同位置以辨别不同的记录介质。

图3是本发明U型进纸机构的示意图，图4是本发明L型进纸机构的示意图，其包含传送装置210、光编码器230、光感测器240、光侦测器280、一记录介质310及一打印组件320。传送装置210包含一第一滚轮211及一第二滚轮212，第一滚轮的轴心211与第二滚轮212的轴心相互平行。打印组件320可为一喷墨头、一雷射光发射装置或一热感头。打印组件320在喷墨打印机中为喷墨头，在激光打印机中为雷射光发射装置，在热感式打印机中则为热感头。记录介质310包含一种非透明的记录介质(普通纸、相片纸)及一种透明的记录介质(投影片)。

当驱动装置220带动传送装置210时，靠着记录介质310与传送装置210的滚轮间的摩擦力而使记录介质310前进。当记录介质310前进至打印组件320下方时，打印动作便开始进行。本发明的打印机进纸驱动机构采用直流马达220搭配光编码器230的设计。此种方式可通过光编码器230回授，精确地控制记录介质310的位置。图中，当直流马达220带动滚轮(211、212)转动时，光感测器240会将位置变化信息回传至打印机系统中的处理装置250，以作为记录介质310位置控制的依据。除光编码器230外，为侦测纸张是否存在，以及侦测纸张的绝对位置，在进纸路径中通常都会装置一个光侦测器280，当纸张前缘到达光侦测器280时，光侦测器280也会回传信号给处理装置250，本发明所提的方法便是利用打印机系统中现有的直流马达220、光编码器230、光感测器240、光侦测器280等组件来做印材自动辨识。

不同的记录介质310，除了表面反射光特性不同，其厚度、重量也不相同。例如，在相片纸、普通纸、投影纸这三种纸中，普通纸的厚度最薄，重量也最轻，其次依次是投影纸及相片纸。这种重量不同的特性，将对直流马达220造成不同的负载，称之为「负载特性」。根据负载特性的不同，可作为印材种类自动辨识的依据。传送记录介质310过程中负载特性的不同表现出下列几个现象：

1.在直流马达220出力相同，施力时间也相同的状况下，不同的负载会造成不同的加速度、速度及位移；

2.不同负载特性的记录介质310，在直流马达220出力相同的状况下，欲达到相同的加速度、速度或位移，所需的时间不同；

3.不同负载特性的记录介质310，在直流马达220施力时间相同的状况下，欲达到相同的加速度、速度或位移，所需的马达出力不同。

本发明即依据上述记录介质310负载特性不同的现象，作为记录介质310种类自动辨识的依据。

图5是本发明的建立负载特性的流程图，其建立一般标准记录介质310的负载数据库。首先，于步骤S510中，先选定某一种记录介质310放入馈纸匣，接着起动直流马达220以传送记录介质310。敬请参考图3及图4，于图中，当记录介质310的前缘位于A点或B点处，由于起始惯性及摩擦力，由A点或B点处开始测量记录介质310的位移，会有相当大的误差。于步骤S520中，持续检查记录介质310前缘是否已触发光侦测器280，当光侦测器280被触发，表示记录介质310前缘已到达D点处，或是光感测器240侦测到记录介质310前缘已到达C点处。

于步骤S530中，立即停止直流马达220，并以C点或D点为基准，开始量测印材的负载特性。于步骤S540中，将放大装置260的输出设定为V0伏特，V0的设定条件是至少要能克服记录介质310的最大静摩擦力，使记录介质310移动。于步骤S550中，直流马达220以V0伏特驱动T0的时间。于步骤S560中，停止直流马达220，并记录光感测器240回授的位移量。

重复S540～S560的步骤N次(S570)，并计算此N次的平均位移(S580)，将记录介质310的位移写入非挥发性内存装置290中(S590)，该位移即为该种记录介质310的负载特性。不同的记录介质310都可以此种方式量测其负载特性，并将这些平均位移记载于非挥发性内存装置290中，作为记录介质310的负载特性的数据库。表一是针对一个典型的U型进纸机构的实测结果，实验条件为马达驱动电压V0为18伏特，电压作用时间T0为200ms。

纸张种类	相片纸	喷墨纸	一般纸	投影片
					平均位移单位(1/2400inch)	10	80	100	30

表一

图6本发明的打印机记录介质的自动辨识方法的流程图。首先，于步骤S610中，将一记录介质310放入馈纸匣，接着起动直流马达220以传送记录介质310。同理，当记录介质310的前缘位于图3或图4中A点或B点处，由于起始惯性及摩擦力，由A点或B点处开始测量记录介质310的位移，会有相当大的误差。于步骤S620中，持续检查记录介质310前缘是否已触发光侦测器280，当光侦测器280被触发，表示记录介质310前缘已到达D点处，或是光感测器240侦测到记录介质310前缘已到达C点处。

于步骤S630中，立即停止直流马达220，并以C点或D点为基准，开始量测印材的负载特性。于步骤S640中，将放大装置260的输出设定为V0伏特，V0的大小与步骤S640中的V0的大小相同。于步骤S650中，直流马达220以V0伏特驱动T0的时间，T0的大小与步骤S650中的T0的大小相同。于步骤S660中，停止直流马达220，并记录光感测器240回授的位移量。重复S640～S660的步骤N次(S670)，并计算此N次的平均位移(S680)，作为此种印材的负载特性。

于步骤S690中，依据此量测的平均位移，在非挥发性内存装置290中的负载特性数据库搜寻特性相符的记录介质310。于步骤S700中，判断是否找到相关的记录介质310。若判定找到特性相符的项目，那么便可以成功的辨识出该记录介质310，例如量测结果平均位移量为30，则根据表一，此种印材应为投影片。由于某些量测条件如温度、湿度的变化均可能影响量测结果，因此一定程度范围内的误差是可以被容许的。例如：若量测结果为29，仍可判断为投影片。

于步骤S700中，若判定无法找到特性相符的项目，则代表此种记录介质310为打印机制造商未定义。于步骤S710中，显示「发现未定义记录介质的信息」，此时可以由主机300或打印机的人机接口所产生。于步骤S720中，要求使用者定义此种记录介质为何种类型的纸，并将此项信息写回非挥发性内存装置290的数据库中，当以后使用者再次使用此种记录介质310时，可依据使用者的定义，作出正确的判断。

表二是使用者自行定义记录介质的例子，在表二中使用者自行定义了两种记录介质310，其类别分别为相片纸及喷墨纸。当在打印时对某种记录介质310的负载特性量测结果为6时，打印机将会判断该记录介质310种类为使用者定义的相片纸，并采用相片纸的印法进行打印。当量测结果为70时，打印机将会判断印材种类为使用者定义的喷墨纸，并采用喷墨纸的印法进行打印。通过此种使用者自行定义的方式，自动判断印材种类的范围不会受限，使用者习惯使用的纸张，都可以很容易的纳入印材自动判断的范围内，并以最适合的方法打印，来得到较佳的打印效果。

纸张种类	相片纸	喷墨纸	一般纸	投影片	始用者定义相片纸	始用者定义喷墨纸
							平均位移单位(1/2400inch)	10	80	100	30	6	70

表二

由上述说明可知，本发明利用打印机上进纸机构既有的组件，可避免公知技术需对记录介质进行特殊处理的问题，同时，避免公知技术需使用发光二极管及光学感测装置的问题，以节省成本。也可解决公知技术使用不属于打印机制造商定义范围内的记录介质时，即无法做自动判定的问题。

上述较佳具体实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的保护范围自应以本发明权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (22)

1.一种打印机记录介质的自动辨识系统，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性，其特征在于，该系统包括：

一传送装置，传送该至少二种不同记录介质；

一驱动装置，耦合至该传送装置，用以驱动该传送装置；

一光编码器，其设置于该传送装置上，当传送装置传送该至少二种不同记录介质时，该光编码器产生该至少二种不同记录介质的位置信号；

一光感测器，是耦合至该光编码器，以感测该位置信号；以及

一处理装置，接收该位置信号，并处理该位置信号以辨别该至少二种不同记录介质。

2.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，该驱动装置为一马达。

3.如权利要求2所述的辨识系统，其特征在于，该马达以一预定转矩转动一预定时间，该传送装置因该至少二种不同记录介质的负载特性，传送该至少二种不同记录介质至不同的位置。

4.如权利要求3所述的辨识系统，其特征在于，还包含一放大装置，耦合至该马达，并输出一控制信号，以使该马达以一特定速度转动该预定时间。

5.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，该处理装置还包含一位置脉波计数器，以将该位置信号转换成数字位置信号。

6.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，还包含一光侦测器，耦合至该处理装置，当侦测该至少二种不同记录介质至一预定位置时，产生一定位信号至该处理装置。

7.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，还包含一非挥发性内存装置，耦合至该处理装置，其记录该马达以该预定转矩转动一预定时间时该至少二种不同记录介质的位置。

8.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，该传送装置还包含一第一滚轮及一第二滚轮，该第一滚轮的轴心与该第二滚轮的轴心相互平行。

9.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，该至少二种不同记录介质包含一种非透明的记录介质及一种透明的记录介质。

10.一种打印机记录介质的自动辨识系统，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性，该系统包括：

一传送装置，传送该至少二种不同记录介质；

一马达装置，耦合至该传送装置，用以驱动该传送装置；

一光编码器，其设置于该传送装置上，当传送装置传送该至少二种不同记录介质时，该光编码器产生该至少二种不同记录介质的位置信号；

一光感测器，是耦合至该光编码器，以感测该位置信号；以及

一处理装置，接收该位置信号，并处理该位置信号以辨别该至少二种不同记录介质；

其特征在于，该马达装置以一预定转矩转动一预定时间，该传送装置因该至少二种不同记录介质的负载特性，传送该至少二种不同记录介质至不同的位置，该处理装置依据该至少二种不同记录介质的不同位置以辨别该至少二种不同记录介质。

11.如权利要求10所述的辨识系统，其特征在于，还包含一放大装置，耦合至该马达装置，并输出一控制信号，以使该马达装置以该预定转矩转动该预定时间。

12.如权利要求10所述的辨识系统，其特征在于，该处理装置还包含一位置脉波计数器，以将该位置信号转换成数字位置信号。

13.如权利要求10所述的辨识系统，其特征在于，还包含一光侦测器，耦合至该处理装置，当侦测该至少二种不同记录介质至一预定位置时，产生一定位信号至该处理装置。

14.如权利要求10所述的辨识系统，其特征在于，还包含一非挥发性内存装置，耦合至该处理装置，其记录该马达以该预定转矩转动一预定时间时该至少二种不同记录介质的位置。

15.如权利要求10所述的辨识系统，其特征在于，该传送装置还包含一第一滚轮及一第二滚轮，该第一滚轮的轴心与该第二滚轮的轴心相互平行。

16.如权利要求10所述的辨识系统，其特征在于，该至少二种不同记录介质包含一种非透明的记录介质及一种透明的记录介质。

17.一种打印机打印媒介的自动辨识方法，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，并使用一传送装置以传送该至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性，其特征在于，该系统方法：

(A)传送该至少二种不同记录介质至一预订位置；

(B)该传送装置在一预定转矩及一预定时间传送该至少二种不同记录介质；

(C)测量该至少二种不同记录介质的位置；以及

(D)依据该至少二种不同记录介质的位置，以辨别该至少二种不同记录介质。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，重复步骤(B)及步骤(C)，以测量该至少二种不同记录介质的平均位置。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该至少二种不同记录介质包含一种非透明的记录介质及一种透明的记录介质。

20.一种打印机打印媒介的自动辨识方法，是用以侦测一打印机打印时的至少二种不同记录介质，并使用一传送装置以传送该至少二种不同记录介质，该至少二种不同记录介质具有不同的负载特性，其特征在于，该系统方法：

(A)传送该至少二种不同记录介质至一预订位置；

(B)该传送装置在一预定转矩传送该至少二种不同记录介质至一预订位置；

(C)测量传送该至少二种不同记录介质的时间；以及

(D)依据该传送至少二种不同记录介质的时间，以辨别该至少二种不同记录介质。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，重复步骤(B)及步骤(C)，以测量该至少二种不同记录介质的平均传送时间。

22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，该至少二种不同记录介质包含一种非透明的记录介质及一种透明的记录介质。

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