CN100418784C

CN100418784C - 打印机

Info

Publication number: CN100418784C
Application number: CNB038177846A
Authority: CN
Inventors: 堀越研一
Original assignee: Canon Precision Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-07-25
Also published as: AU2003248114A1; WO2004011266A1; CN1671556A; JP2004058337A

Abstract

本发明提供一种打印机，其在打印卡片的情况下能够阻止发生打印问题，例如由于压纸卷筒和传送滚筒的轮廓、橡胶硬度的差异、齿轮链系的馈送间距的误差等而导致的打印位移、打印扩大和缩小。所述打印机包括：用于打印图像数据的打印头(11)，具有用于保持呈卡片C的形式的一页被打印物的一个有保持力的部分(41)的传送辅助件(4)，用于以某个馈送速度向打印头(11)传送所述传送辅助件(4)的传送装置(13，14)，以及用于检测传送辅助件(4)在传送路径上的位置的位置检测装置(17)，使得根据这样检测的卡片位置来在印刷品的对准和打印方面控制传送装置。

Description

打印机

技术领域

本发明涉及一种用于打印需要在预定范围内进行精确的打印的被打印物的打印机，具体地说，涉及一种用于在卡片形式的被打印物例如塑料卡片和树脂板卡片上进行预定的打印的打印机。

背景技术

近些年来，需要把预定的字符和说明印刷在预定尺寸的塑料卡片(下文称为“卡片”)或树脂板上，以便发行会员卡或其类似物的情况不断增加。这种卡片和树脂板通常需要在小的印刷面积上印刷具有大量信息的图像数据，因此需要进行精确的印刷。在这种情况下，例如，打印机包括用于打印图像数据的打印头，其中和打印头相对地提供有压纸卷筒，因而打印头和压纸卷筒构成打印部分。打印部分在上游侧和下游侧具有第一和第二传送装置，这些装置由一对上下滚筒构成，所述滚筒通过使其中的一个被驱动而另一个被压在卡片上而一道转动。使用脉冲电动机作为驱动源，用于驱动第一和第二传送装置的滚筒，使得以某个馈送速度传送卡片。一个用于检测卡片的末端的末端检测传感器被提供在上游侧上的第一传送装置和打印部分之间。

如果把卡片供给上游侧上的第一传送装置，则卡片由第一传送装置传送，直到卡片的末端被末端检测传感器检测到。并且第一传送装置被从末端检测传感器向打印头进一步驱动刚好一个理论距离(从末端检测传感器的安装设计位置到打印头的安装设计位置的距离)，使得卡片的末端和打印头对齐(下文称为“对准”)，并开始进行打印。如果打印完成，则卡片被推出打印机的外部，此后，由下游侧上的第二传送装置传送。

发明内容

不过，在具有由这种常规的打印机对齐的或打印的卡片的情况下，卡片由第一和第二传送装置以某个馈送速度传送。由于压纸卷筒和传送滚筒的轮廓、橡胶硬度的差异、齿轮链系的馈送间距误差等，传送距离可能具有误差。因此，出现打印故障的问题，例如由于对准中的传送距离误差而导致的打印位移和由于在打印时的传送距离误差而导致的图像数据的扩大和缩小。

尤其在卡片上设置有多个打印区域的情况下，这些打印区域是窄的，因而要被打印的字符的尺寸也小，因而，即使小的打印位移或图像数据的扩大和缩小，也能够作为打印问题被清楚地辨别出来。因而，需要进行更精确的打印。

因此，从上述问题看来，本发明的目的在于，提供一种打印机，其在打印要求在预定范围内进行精确的打印的印刷品例如卡片形式的印刷品的情况下能够阻止打印问题，诸如位移，扩大和缩小，发生。

为实现这个目的，本发明的打印机包括：用于打印图像数据的打印头；具有用于保持被打印物的保持部且进行往复移动的传送辅助部件；用于以预定的馈送速度向打印头传送所述传送辅助部件的传送装置；沿传送方向并列设置在传送辅助部件上的多个符号；以及通过检测该符号来检测所述传送辅助部件在传送路径上的位置的位置检测装置，其中，所述位置检测装置包括用于检测传送辅助部件的预定部分的预定部分检测单元和用于检测传送辅助部件的符号的符号检测单元，该位置检测装置利用所述预定部分检测单元来检测传送辅助部件的预定部分，以便判定所述传送辅助部件位于传送路径的预定位置上，并在以后传送所述传送辅助部件的情况下，由符号检测单元通过检测传送辅助部件上的符号而检测出传送辅助部件的传送距离，由此检测出传送辅助部件在传送路径上的位置。

按照本发明，能够使位置检测装置检测传送辅助件在传送路径上的位置，由此能够检测由传送辅助件间接地保持的被打印物的位置。因此，能够根据检测的被打印物的位置，控制传送装置对被打印物的对准和印刷，以使得阻止发生印刷问题，例如在打印被打印物的情况下发生的打印位移。

需要具有这样一种结构，其中传送辅助件具有沿传送方向设置的多个符号，并且位置检测装置包括预定部分检测装置，用于检测传送辅助件的预定部分，以及符号检测装置，用于检测传送辅助件的符号，并且所述位置检测装置利用预定部分检测装置检测传送辅助件的预定部分，以便确定传送辅助件位于传送路径上的预定位置上，从而在以后传送所述传送辅助件的情况下，由符号检测装置检测传送辅助件的符号，从而检测传送辅助件的传送距离，以便检测传送辅助件在传送路径上的位置。还可以是这样一种结构，其中，传送辅助件具有多个沿传送方向设置的符号，并且所述位置检测装置包括符号检测装置，用于检测传送辅助件的符号，并且该位置检测装置检测所述多个符号中的预定符号，从而确定所述传送辅助件在传送路径上的预定位置，使得在此后传送传送辅助件的情况下，所述符号被检测，以便检测传送辅助件的传送距离，从而检测传送辅助件在传送路径上的位置。在这种情况下，可以想像，利用具有预定宽度的条形标记配置传送辅助件的多个符号，并以预定的间隔设置所述条形标记。

还可以具有这样的打印装置，其特征在于，包括：用于打印图像数据的打印头；具有用于保持被打印物的保持部且进行往复移动的传送辅助部件；用于以预定的馈送速度向打印头传送所述传送辅助部件的传送装置；沿传送方向并列设置在传送辅助部件上的多个符号；以及通过检测该符号来检测所述传送辅助部件在传送路径上的位置的位置检测装置，其中，所述位置检测装置包括用于检测传送辅助部件的符号的符号检测单元，该位置检测装置检测所述多个符号中的预定符号，从而判定所述传送辅助部件位于传送路径的预定位置上，并在此后传送所述传送辅助部件的情况下，通过检测所述多个符号中除预定符号以外的其它符号而检测出传送辅助部件的传送距离，由此检测出传送辅助部件在传送路径上的位置。。

还可以通过与由符号检测装置进行的符号检测同步地施加打印头的打印控制，根据被打印物实际上被传送的距离进行打印，因而阻止发生打印问题，例如图像数据的扩大和缩小，即使由于压纸卷筒和传送滚筒的轮廓、橡胶硬度的差异、齿轮链系的馈送间距的误差等而导致在传送装置的驱动距离和实际的传送距离之间出现误差。

此外，所述传送装置可以具有能够以某个进给速度向打印头传送不被传送辅助件保持的被打印物的结构。

附图说明

图1是表示按照本发明的打印机的结构的示意图；

图2是所述打印机的截面图；

图3是表示往返的传送托盘的运动的示意图；图3(a)表示一组位置，图3(b)表示推出位置；

图4是传送托盘的截面图；

图5是传送托盘的顶视图；

图6表示在由条形标记产生的电信号和线性传感器之间的关系，以及打印头的控制信号的施加状态；

图7是表示打印机的控制系统的方块图；

图8是表示打印机的打印操作的流程图；以及

图9表示在电动机的驱动脉冲和打印头的控制信号的施加状态之间的关系。

具体实施方式

参见图1，例如，标号1表示用于在被打印物例如塑料卡片或塑料带上打印预定字符和插图的打印机。打印机1具有一个控制部分(见图7)，用于控制打印机的启动。所述控制部分具有外部计算机2，用于通过通信电缆3输入打印数据，例如字型以及和其相连的字符间隔。

参见图2，打印机1具有热传递打印头11，其被提供在打印机的中心，可以垂直地移动。打印头11具有和其相对地被提供在下方的压纸卷筒12，其中打印头11和压纸卷筒12形成打印部分。第一和第二传送装置13和14用于以某个馈送速度馈入被打印物，它们被设置在打印部分11和12的上游侧和下游侧。

第一和第二传送装置13和14包括空转滚筒(idle roller)13b，14b，所述空转滚筒用于压住驱动滚筒13a，14a和被打印物，借以使空转滚筒13b，14b和驱动滚筒13a，14a一道转动。驱动滚筒13a，14a由驱动电动机M通过齿轮链系15驱动。在这种情况下，使压纸卷筒12通过齿轮链系15被同步地驱动也是可行的。此时如果被打印物插入上游侧的传送装置13中，则被打印物以某个速度被馈入打印部分11和12，从而进行预定的打印。

参见图2和图3，在卡片C上进行预定的打印的情况下，本实施例使用传送托盘(传送辅助件)4，借助于驱动滚筒13a，14a的正转和反转，所述托盘在打印部分11和12的上游侧与下游侧之间往返运动。卡片C被置于传送托盘4的一个有保持力的部分41上，该部分在其上设置有卡片C的第一传送装置13的上游侧设置位置S与第二传送装置14的下游侧排出位置E之间运动，所述排出位置E用于排出被打印的卡片C，从而以某个馈送速度将其送入打印部分11和12并进行预定的打印。

参见图图3，4和5，传送托盘4由合成树脂板构成，其厚度尺寸T2被设置为小于卡片C的厚度尺寸。传送托盘4具有在其预定的位置上形成的大于卡片C的轮廓的近似矩形的开口41a。

在开口41a中，通过支撑件42例如粘性带，在沿卡片C的传送方向的上游侧的所述开口的内部边沿上粘附有板41b，使得可以向下摆动，其中开口41a和板41b构成卡片C的有保持力的部分41。在这种情况下，传送托盘4的背面和板41b协同操作而形成一个凹陷的部分，当把板41b固定到开口41a上时，所述凹陷的部分骑跨着开口41a和板41b，且支撑件42被容纳在该凹陷的部分中，使得其不会从传送托盘4的背面突出。

在从设置位置S向排出位置E运动时，板41b保持水平，在通过第二传送装置14之后，当达到打印机1外部的排出位置E时向下摆动。在这种情况下，在排出位置E板41b向下摆动，从而在板41b上的卡片C由于其自身的重量而下滑(图3b)。因此，卡片C在排出位置的自动排出成为可能。

板41b的厚度尺寸T1被设置为小于传送托盘4的厚度尺寸T2，使得在板41b上形成用于容纳卡片C的空间。开口41a的水平宽度W几乎等于卡片C的水平宽度。因而，只需通过把卡片C放置在有保持力的部分41上，便可以阻止卡片C的水平位移。板41b被这样形成，使得当板41b处于水平状态时，卡片C的一端伸入在板41b和开口41a的内部边沿之间的空间41d内，并且板41b具有开口41c，其使卡片C的伸入其中的后端在所述板41b的粘附部分侧的一端是开放的(图5)。

在沿传送托盘4的宽度方向的一端的侧部上的一个顶面上，从传送托盘4的端部到开口41a的后部，沿传送方向以预定的间距(线性刻度)设置具有预定宽度的条形标记43。沿传送托盘4的传送方向以每英寸150线的比率提供条形标记43。如图6所示，条形标记43的形成部分43a的宽度等于条形标记43的非形成部分43b的宽度。条形标记形成部分43a容易反射光，而条形标记非形成部分43b几乎不能反射光。

在打印头11和第一传送装置13之间的传送路径附近，具有顶部传感器(预定部分检测装置)16，其被提供用于检测传送托盘4的端部、伸入传送托盘4的空间41d内的卡片C的端部，以及从传送托盘4的开口41c伸出的卡片C的后端。在和顶部传感器16大约相同的位置，提供有线性传感器(符号检测装置)17，用于检测传送托盘4的条形标记43。关于线性传感器17，其沿主扫描方向的分辨率为每英寸300个点，并且其用光照射传送托盘4的条形标记形成部分43a和条形标记非形成部分43b，并接收条形标记反射的光并把反射光转换成电信号，以便根据所述电信号的波形检测条形标记43。当传送托盘4被传送时，要在后面说明的CPU 51根据电信号的波形确定通过线性传感器17的位置的条形标记43的数量，因而检测传送托盘4的传送距离。在第一传送装置13的上游侧提供介质传感器18，用于确定被打印物或传送托盘4是否被设置。

下面参照图7的方块图说明按照本实施例的打印机1的控制系统。打印机1包括：CPU 51，用于读出和执行程序而控制整个打印机，ROM 52，用于存储由CPU 51读出的控制程序等等，RAM 53，用于存储使CPU 51执行控制程序所需的各种数据，并用作CPU 51的工作区域，电动机控制部分54，用于在CPU 51的控制下向传送电动机M提供驱动脉冲信号，由此驱动传送电动机M，以及打印控制部分55，用于产生相应于由CPU 51提供的要被打印的图像数据的控制信号，并将其提供给打印头11以进行打印。顶部传感器16、线性传感器17和介质传感器18与CPU 51相连，这些传感器的检测结果被送到CPU51。CPU 51具有通过合适的接口56与其相连的外部计算机2及其类似物，使得在该计算机及其类似物之间传递各种数据。

下面参照图8说明上述配置中的打印机1的打印操作。

首先，CPU 51接收来自通过接口连接的外部计算机的打印数据(S1)。接着，CPU 51根据来自介质传感器18的信号确定是否被打印物或传送托盘4被设置在打印机1上(S2)。在被打印物或传送托盘4未被设置在打印机1上的情况下，在显示部分(未示出)上显示错误消息(S3)。在被打印物或传送托盘4被设置的情况下，其随后根据来自线性传感器17的信号确定被打印物或传送托盘4是否被设置(S4)。

在普通的被打印物被设置在打印机1上的情况下，在CPU 51的控制下把脉冲信号从电动机控制部分54提供给传送电动机M，且第一传送装置13被驱动，从而向前传送被打印物(向传送路径的下游侧传送)(S5)，直到其端部被顶部传感器16检测到(S6)。接着，在CPU51的控制下把第一传送装置13驱动从端部传感器到打印头的理论距离，使得被打印物被对齐(S7)。在完成被打印物的对齐时，在CPU 51的控制下，第一传送装置13和第二传送装置被驱动，并且对打印头11进行打印控制，从而完成打印(S8)。

为了更加精确，打印(S8)在下面说明的CPU 51的这样的控制下进行。更具体地说，如图9所示，在CPU 51的控制下，从电动机控制部分54向传送电动机M提供由相A和相B的两个相构成的驱动脉冲信号，借以驱动传送电动机M向前传送被打印物。在CPU 51的控制下，打印控制部分55和该两相的驱动脉冲信号的前沿同步地向打印头11提供相应于图像数据的控制信号。该相应于图像数据的控制信号按要求能够用传送脉冲电动机的一个脉冲来传送的被打印物的一次馈送的最小点间距的分辨率来设置。因而，按照传送装置13，14的驱动距离进行打印。

因而，在完成被打印物的一页上的打印时，CPU 51便驱动传送装置13和14，并把被打印物排出到打印机1的外部(S9)，从而完成打印操作并转换到用于下一个作业的待机状态。

在传送托盘4被设置在打印机1上的情况下，首先，在CPU 51的控制下，脉冲信号从电动机控制部分54提供给传送电动机M，且第一传送装置13被驱动，以便向前传送保持在传送托盘4上的卡片C(S10)，直到卡片C的端部被顶部传感器16检测到(S11)。接着，在CPU 51的控制下，第一传送装置13被驱动，直到根据由线性传感器17获得的电信号波形检测到的传送距离等于从端部传感器到打印头的距离，以便在传送托盘4上使卡片对齐(S12)。在完成卡片的对齐之后，在CPU 51的控制下，第一传送装置13和第二传送装置被驱动，并对打印头11进行打印控制以进行打印(S13)。

为了更加精确，打印(S13)在下述的CPU 51的这样的控制下进行。更具体地说，如果传送装置13和14在如图6所示的CPU 51的控制下被驱动，则传送托盘4被这样传送，即，使得通过线性传感器17获得相应于在传送托盘4上提供的条形标记形成部分43a和条形标记非形成部分43b的电信号波形。在CPU 51的控制下，打印控制部分55和由线性传感器17获得的电信号波形的上升沿和下降沿同步地向打印头11提供相应于图像数据的控制信号。相应于图像数据的控制信号按要求等于条形标记43的宽度的长度的最小点间距的分辨率来设置。因而，根据已经通过线性传感器17的位置的条形标记43的数量来进行打印，即，根据卡片C已被精确地传送的距离进行打印。因此，能够构成这样的打印机，其适用于要求在一个预定范围内进行精确打印而不会发生打印问题的被打印物，所述打印问题例如为图像数据的打印的扩大和缩小。

如果在一个卡片上的打印被这样完成，则在CPU 51的控制下，传送装置13和14被驱动以便向下游侧传送所述的传送托盘4。在通过第二传送装置14之后，传送托盘4的有保持力的部分41到达打印机1外部的排出位置E(见图3(b))，使得板41b向下摆动，因而打印的卡片C从板41b下滑，并由于其自身的重量而被排出(S14)。

接着，在CPU 51的控制下，传送装置13和14被这样驱动，以使得传送托盘4被反向传送(向传送路径的上游侧传送)，直到传送托盘4的有保持力的部分41到达设置位置S，在此位置可以设置卡片(S15)。

正如在对齐时进行的正向传送一样，根据基于由线性传感器17获得的电信号波形检测的传送距离，进行这种用于排出卡片的正向传送和用于使有保持力的部分41移动到设置位置S的反向传送。

一旦有保持力的部分41这样运动到设置位置S，CPU 51便完成打印操作，并转换到待机状态，以便进行下一个作业。

本实施例包括顶部传感器16，用于检测传送托盘4的预定部分(传送托盘4的端部或卡片端部突出位置)，还包括线性传感器17，用于检测传送托盘4的条形标记43。顶部传感器16检测传送托盘4的预定位置，以便确定传送托盘4处于传送路径的预定位置上，在此后传送托盘4被传送的情况下，线性传感器17检测传送托盘4的条形标记43，以使得检测传送托盘4的传送距离，因此检测传送托盘4在传送路径上的位置。不过，本发明不限于此，例如，代替利用顶部传感器16检测传送托盘4的预定位置，也可以检测一个预定的标记，例如传送托盘4的条形标记43当中的沿传送方向的下游侧上的头部处的标记，并确定传送托盘处于传送路径上的预定位置，并且此后在传送托盘4被传送的情况下检测条形标记43，从而检测传送托盘4的传送距离，借以检测传送托盘4在传送路径上的位置。在这种情况下，传送托盘4的条形标记43的预定标记不一定是沿传送方向在下游侧上的头部处的标记。例如，还可以只使在多个条形标记43当中的在预定位置处的标记的宽度尺寸与其它的标记的宽度尺寸不同，以便在线性传感器17检测到其宽度尺寸与其它标记的宽度尺寸不同的该标记的情况下确定传送托盘在传送路径上的预定位置。

在传送托盘4上提供的条形标记43可以是在该位置的一个唯一的标记，以便表示在传送托盘4上的一个绝对位置。在这种情况下，如果条形标记43被线性传感器17检测到，则可以由检测结果直接地检测传送托盘4在传送路径上的位置，因为所述标记与传送托盘4上的位置是一一对应的。关于在传送托盘4上提供对于位置是唯一的条形标记43的方法，可以设想逐渐改变沿着传送方向的条形标记43的宽度或间距。如果由线性传感器17检测到这样提供的条形标记43，则根据获得的电信号波形的脉宽或脉冲间距，可以检测传送托盘4在传送路径上的位置。

对于传送托盘4提供的符号不必是条形标记43，而是可由迄今已知的传感器检测的任何标记。

本发明不限于所述的实施例，而是可以具有不同的形式，只要其不脱离本发明的构思。例如，传送装置可被提供在打印头的上游侧或下游侧的任何一侧上，并且传送装置不限于传送滚筒，而可以是导轨、小齿轮或传送带。

如上所述，本发明的打印机可以利用位置检测装置检测传送辅助件在传送路径上的位置，从而间接地检测由传送辅助件保持的被打印物的位置。因此，能够根据被打印物的检测的位置，在被打印物的对准和打印方面控制传送装置，使得阻止发生打印问题，例如在打印被打印物时发生的打印位移。

还可以借助于与符号检测装置进行的符号检测同步地对打印头进行打印控制，以按照被打印物实际上传送的距离进行打印，从而阻止发生打印问题，例如图像数据打印的扩大和缩小，即使由于压纸卷筒和传送滚筒的轮廓、橡胶硬度的差异、齿轮链系的馈送间距的误差等而导致在传送装置的驱动距离与实际的传送距离之间出现误差。

Claims

1. 一种打印装置，其特征在于，包括：

用于打印图像数据的打印头；

具有用于保持被打印物的保持部且进行往复移动的传送辅助部件；

用于以预定的馈送速度向打印头传送所述传送辅助部件的传送装置；

沿传送方向并列设置在传送辅助部件上的多个符号；以及

通过检测该符号来检测所述传送辅助部件在传送路径上的位置的位置检测装置，

其中，所述位置检测装置包括用于检测传送辅助部件的预定部分的预定部分检测单元和用于检测传送辅助部件的符号的符号检测单元，该位置检测装置利用所述预定部分检测单元来检测传送辅助部件的预定部分，以便判定所述传送辅助部件位于传送路径的预定位置上，并在以后传送所述传送辅助部件的情况下，由符号检测单元通过检测传送辅助部件上的符号而检测出传送辅助部件的传送距离，由此检测出传送辅助部件在传送路径上的位置。

2. 一种打印装置，其特征在于，包括：

用于打印图像数据的打印头；

沿传送方向并列设置在传送辅助部件上的多个符号；以及

其中，所述位置检测装置包括用于检测传送辅助部件的符号的符号检测单元，该位置检测装置检测所述多个符号中的预定符号，从而判定所述传送辅助部件位于传送路径的预定位置上，并在此后传送所述传送辅助部件的情况下，通过检测所述多个符号中除预定符号以外的其它符号而检测出传送辅助部件的传送距离，由此检测出传送辅助部件在传送路径上的位置。

3. 如权利要求2所述的打印装置，其特征在于，所述传送辅助部件上的多个符号配置为具有预定宽度的条形标记，并且所述条形标记按预定间隔并列设置。

4. 如权利要求1或2所述的打印装置，其特征在于，所述符号表示在该传送辅助部件上的绝对位置；所述位置检测装置根据所述符号检测单元的位置和由符号检测单元检测到的符号在传送辅助部件上的位置来检测传送辅助部件在传送路径上的位置。

5. 如权利要求1或2所述的打印装置，其特征在于，与由所述符号检测单元执行的符号检测相同步地进行打印头的打印控制。

6. 如权利要求1或2所述的打印装置，其特征在于，所述传送装置被配置成能够以预定的馈送速度向打印头传送未保持在传送辅助部件上的被打印物。