CN111152576A - 一种带通用打印头的打印机构架 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种带通用打印头的打印机构架，用于解决相关技术中打印机对打印介质及其内容的认知能力，打印头通用化程度低等问题。将多种传感器、打印机控制电路和有线或无线数据链路向打印头集中，简化了打印头外围功能组件。本公开实施例满足了打印机对打印介质及其内容的认知能力，以及打印头通用化的问题，提高了用户体验。

Description

一种带通用打印头的打印机构架

技术领域

本发明属于打印技术领域，具体涉及一种打印技术，涉及一种打印机构架。

背景技术

已知的现有技术中，打印机结构简单，传感器数量和种类较少，打印头通用化程度低。现有打印头一般不可以安装在不同型号的打印机上，打印机对打印介质及其内容没有认知能力。很多步骤需要人工事先干预或|和调整，打印品的费品率较高。不仅费事、费时、费力，而且对打印人员的技能素质要求高，增加了人工成本、时间成本和材料成本。因此需要一种有效方案以解決上述问题。

发明内容

本发明提供了一种带通用打印头的打印机构架，既能够在打印头上增加传感器，又能够改善打印头通用性。节省了人工成本、材料成本、时间成本和维修成本，提高了用户体验。

本发明的技术方案是：一种带通用打印头的打印机构架，包括其它传感器电路、其它电动模块、打印头、有线或无线数据链路、其它驱动电路等构成。打印头包括打印头组件、打印机主控电路、打印头传感器电路和打印头驱动电路等构成。打印头传感器电路包括摄像头及辅助照明组件、位移传感器组件、测距传感器组件、喇叭组件、拾音器组件、触控屏组件、其它传感器组件等构成。其它传感器电路主要是打印介质进出传感器和打印头初始位传感器等。其它电动模块主要是打印头运动机构、打印头运动机构等电动模块。其它传感器组件，包括加速度传感器组件等构成。

更进一步的，本发明的特点还在于：

打印机主控电路具有较高图像等信息输入输出能力、运算处理能力、AI处理能力和数据存储能力。将打印机主控电路、大部分的传感器组件、打印头驱动电路和有线或无线数据链路等整合到打印头上，使打印头功能集中化。有效的减少了打印头外围组件，提高了打印头的通用性。

进一步地，本发明中，将打印头组件、打印机主控电路、传感器电路、打印头驱动电路和有线或无线数据链路安装在打印头上，随打印头一起运动。简化了打印头以外的组件，提高了打印头的通用性。

进一步地，摄像头及辅助照明组件获得拍摄指令后，拍摄打印介质，将获得的图片数据，直接传送打印头上的打印机主控电路。

进一步地，位移传感器组件获取打印头在打印介质上的位移数据，直接传送打印头上的打印主控电路。

进一步地，测距传感器组件测量打印头与打印介质，获得间隙数据，直接传送打印头上的打印主控电路。

进一步地，其它传感器组件中的加速度传感器组件测量打印头的姿态，获得物理空间加速度数据，直接传送打印头上的打印主控电路。

进一步地，打印机主控电路依据摄像头及辅助照明组件获得的图片数据、位移传感器组件获取的位移数据和测距传感器组件获得的间隙数据，对图片进行测量、拼接，并与打印内容数据、背景图片以及定位信息进行对比、识别和定位。以便打印前规划打印方案，打印中监控打印效果，打印后确认合格品。

进一步地，依据间隙数据，打印机主控电路可以驱动调整打印头组件与打印介质的间隙。

进一步地，打印机主控电路依据位移传感器组件获取的位移数据，转换成打印头相对于打印介质移动的方向、速度数据（包括加速度数据）。

进一步地，打印机主控电路依据加速度传感器组件获得的物理空间加速度数据、打印头初速度、打印头初始运动方向，转化成打印头相对于物理空间的移动方向、速度数据。

进一步地，打印机主控电路依据打印头相对于物理空间的移动方向、速度数据，测距传感器组件获得的间隙数据，修正打印头组件驱动参数。

进一步地，打印机主控电路依据打印头相对于打印介质的移动方向、速度数据（包括加速度数据），进一步修正打印头组件驱动参数。

进一步地，打印机主控电路通过修正打印头组件驱动参数，可使打印方案规划的更精细；可以使打印头和|或打印介质运动控更迅速，打印效果更精美。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中，将打印机主控电路、传感器电路、打印头驱动电路和有线或无线数据链路安装到打印头上，使打印头通用化。即解决了打印机对打印介质及其内容有感知能力的问题，又解決了打印头通用互换问题。节省了人工成本、时间成本和材料成本。提高了用户体验。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

图1是已知带多传感器打印头的打印机构架顶视图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种带通用打印头的打印机构架构顶视图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种带通用打印头的打印机构工作流程框图。

图中，102.打印机主控电路；104.驱动电路；106.打印头；108.计算机系统；110.外部有线或无线数据链路；112.其它传感器电路；114.其它电动模块；116.打印介质；120.打印头组件；122.打印头传感器电路；124.打印头数据链路；126.其它传感器电路有线或无线数据链路；202.打印头驱动电路；204.打印头有线或无线数据链路；206.其它驱动电路；302.获得计算机系统（上位机）打印指令、打印内容数据、背景图片以及定位信息；304.驱动打印头运动机构；306.启动打印头上的传感器，接收传感器传回的打印介质及内容数据；308.对打印介质图片数据进行测量、拼接；310.与打印内容数据、背景图片以及定位信息进行对比，识别和定位；312.修正未打印内容和坐标；314.规划打印方案；316.驱动打印头运动机构；318.调整打印头与打印介质的间隙；320.打印头组件（例如：喷嘴）完成打印动作。

具体实施方式

以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。需要说明的是，在不冲突的情況下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互替换、组合、分离。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。

本发明提供了一种带通用打印头的打印机构架，如图2所示，包括其它传感器电路112、其它电动模块114、打印头106、其它驱动电路206等构成。打印头106包括打印头组件120、打印机主控电路102、打印头传感器电路122、打印头驱动电路202和有线或无线数据链路204等构成。打印头传感器电路122包括摄像头及辅助照明组件、位移传感器组件、测距传感器组件、喇叭组件、拾音器组件、触控屏组件、其它传感器组件等构成。其它传感器电路主要是打印介质进出传感器和打印头归位传感器等传感器。其它电动模块主要是打印头移动、打印介质移动等电动模块。其它传感器组件，包括加速度传感器组件等构成。

打印头组件120可以是任何一种已知的打印头组件，都可以适用于本发明。这里省略这些特征的进一步描述，只以喷墨打印头组件包括喷嘴和墨仓等构成。

如图1所示，已知带多传感器打印头的打印机构架中，打印机主控电路102通过打印头数据链路124与打印头传感器电路122数据通信。打印机主控电路102将电“喷”信号序列通过驱动电路104传送到打印头组件120，由打印头组件120的喷墨嘴选择喷出墨滴，将打印内容（包括图案、图标、表格、文字或色彩等）“打印”到打印介质上。由于打印头组件120、打印头传感器电路122等的不同，导致驱动电路104、打印头数据链路124的不同。一种型号的打印头不可以安装在不同型号的打印机上，打印头通用化程度低。

优选地，如图2所示，本实施例中，将打印机主控电路102、打印头驱动电路202和有线或无线数据链路204等整合到实施例打印头106中，打印头外围只留下较少的其它传感器112、其它驱动电路206、其它电动模块114。有效的减少了打印头外围组件，提高了打印头的通用性。

优选地，如图2所示，本实施例中，打印机主控电路102通过有线或无线数据链路204与计算机系统（上位机）108数据通信。

优选地，如图2所示，本实施例中，打印机主控电路102通过有线或无线数据链路204与其它传感器电路112数据通信。

优选地，如图2所示，本实施例中，打印机主控电路102通过有线或无线数据链路204向其它驱动电路206传送驱动数字信号，其它驱动电路206驱动其它电动模块114。

优选地，如图2所示，本实施例中，对打印机主控电路102提高了对图片等信息输入输出能力、运算处理能力、AI处理能力和数据存储能力。

优选的，如图3所示，是打印机工作流程框图。

获得计算机系统（上位机）打印指令、打印内容数据、背景图片以及定位信息302。计算机系统（上位机）108通过打印机中的有线或无线数据链路204将打印指令、打印内容数据、背景图片以及定位信息传送到打印机主控电路102。定位信息可以是背景图片中的图案、图标、表格、文字或色彩等之一或之一的一部分，也可以是图案、图标、表格、文字或色彩等的部分组合或全部组合。定位信息因使用图案、图标、表格、文字或色彩等，具有方向性（例如：水平方向）。背景图片是打印前打印介质上的图片部分或全部。定位信息在背景图片中是唯一的。打印数据包括打印内容（包括：图案、图标、表格、文字或色彩等），还包括打印坐标与定位信息之间在横向和纵向的一个或多个上的点列。（点列差是喷墨打印头在两墨点间的最小距离。）

驱动打印头运动机构304。打印机主控电路102通过有线或无线数据链路204向其它驱动电路206传送数字驱动信号。其它驱动电路206依据数字驱动信号，控制其它电动模块114中的打印头运动机构和打印介质运动机构运动，使得打印头106在打印介质116上“等高”移动。

启动打印头上的传感器，接收传感器传回的打印介质及内容数据306。打印机主控电路102向打印头传感器电路122传送启动指令（包括初始化指令和清零指令）。摄像头及辅助照明组件、位移传感器组件、测距传感器组件和其它传感器组件随打印头106一起运动。摄像头及辅助照明组件对打印介质116拍摄图片获得的图片数据，位移传感器组件获取打印头106在打印介质116上的位移数据，测距传感器组件测量打印头106与打印介质116的间隙数据，加速度传感器组件测量打印头106的姿态，获得物理空间加速度数据，一同传送打印机主控电路102。

对打印介质图片数据进行测量、拼接308。摄像头及辅助照明组件片获得的图片数据，测距传感器组件获得的间隙数据，打印机主控电路102可获得图片数据代表打印介质116物理空间距离数据。摄像头及辅助照明组件获得的图片数据，位移传感器组件获取的位移数据，、测距传感器获得的间隙数据，打印机主控电路102对打印介质116的图片数据进行物理空间的拼接。采用图片覆盖未有图片部分，新图片覆盖旧图片部分的方法，获得打印介质116最新物理空间图片数据。

与打印内容数据、背景图片以及定位信息进行对比，识别和定位310。打印机主控电路102将获得打印介质116最新物理空间图片数据，与计算机系统（上位机）108获得的打印内容数据、背景图片以及定位信息进行对比。定位信息在背景图片中是唯一的。首先，识别出打印介质116上的定位信息（包括水平方向信息）；其次依据定位信息和打印内容数据中的打印坐标与定位信息之间点列差，找到打印内容的打印坐标位置，进一步识别判断出已打印的打印内容和未打印的打印内容。

修正未打印内容和坐标312。打印机主控电路102依据未打印的打印内容数据，结合未打印的打印内容周围打印介质116物理空间图片数据，判断未打印的打印内容是否删减部分打印，是否需要调整坐标、空间大小、打印方向等。

规划打印方案314。打印机主控电路102依据未打印的打印内容数据，以及对未打印的打印内容是否刪减部分打印，是否需要调整坐标、空间大小、打印方向等判断，规划打印方案。打印方案包括需打印的图案、图标、表格、文字或色彩的位置、大小、宽度、高度、角度、之间的距离、方向、顺序和路径等。

驱动打印头运动机构316。打印机主控电路102依据打印方案，向其它驱动电路206传送数字驱动信号。其它驱动电路206依据数字驱动信号，控制其它电动模块114中的打印头运动机构和打印介质运动机构，使得打印头106在打印介质116上，向下一个未打印的打印内容坐标位置移动。

调整打印头与打印介质的间隙318。打印机主控电路102依据测距传感器组件测量打印头106与打印介质116的间隙数据，向打印头驱动电路202发送数字驱动信号。打印头驱动电路202依据数字驱动信号调整打印头组件120与打印介质116的间隙到打印头组件120工作距离以内。

打印头组件（例如：喷嘴）完成打印动作320。打印机主控电路102将位移传感器组件获取打印头106在打印介质116上的位移数据，转化成打印头116打印介质116的速度数据（包括加速度数据）和运动方向。打印机主控电路102依据加速度传感器组件获得的物理空间加速度数据、打印头106初速度、打印头106初始运动方向，转化为打印头106相对于物理空间的移动方向、速度数据。打印机主控电路102依据打印头106相对于物理空间的移动方向、速度数据，测距传感器组件获得的间隙数据，打印头106相对于打印介质的移动方向、速度数据（包括加速度数据），修正打印头组件102的驱动参数。打印机主控电路102依据打印方案，将未打印的打印内容转化成多个喷嘴控制信号的时间序列数据，发送打印头驱动电路202。打印头驱动电路202依据喷嘴控制信号的时间序列数据，依次驱动打印头组件106的一个或多个喷嘴喷出墨滴，完成打印动作。

本发明公开了一种带通用打印头的打印机构架，包括其它传感器电路、其它电动模块、打印头、其它驱动电路等构成。打印头包括打印头组件、打印机主控电路、打印头传感器电路、打印头驱动电路、有线或无线数据链路等构成。打印头传感器电路包括摄像头及辅助照明组件、位移传感器组件、测距传感器组件、喇叭组件、拾音器组件、触控屏组件、其它传感器组件等构成。其它传感器组件，包括加速度传感器组件等构成。既能够在打印头上增加传感器，又能够改善打印头通用性。节省了人工成本、材料成本、时间成本和维修成本，提高了用户体验。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种带通用打印头的打印机构架，其特征在于，包括其它传感器电路（112）、其它电动模块（114）、打印头（106）、其它驱动电路（206）等构成；打印头（106）包括打印头组件（120）、打印机主控电路（102）、打印头传感器电路（122）、打印头驱动电路（202）、有线或无线数据链路（204）等构成，打印头传感器电路（122）包括摄像头及辅助照明组件、位移传感器组件、测距传感器组件、喇叭组件、拾音器组件、触控屏组件、其它传感器组件等构成，其它传感器电路主要是打印介质进出传感器和打印头初始位传感器等传感器，其它电动模块主要是打印头移动、打印介质移动等电动模块，其它传感器组件，包括加速度传感器组件等构成。

2.根据权利要求1所述的带通用打印头的打印机构架，其中，所述的有线或无线数据链路（204）连接打印机主控电路（102）和计算机系统（108）（上位机）；计算机系统将打印指令、打印内容数据、背景图片以及定位信息等数据通过有线或无线数据链路（204），传送给打印头上的打印机主控电路（102），背景图片是打印介质上的打印前已有的全部或部分图案，定位信息可以是背景图片中的图案、图标、表格、文字或色彩等之一或之一的部分，也可以是图案、图标、表格、文字或色彩等的部分组合或全部组合，定位信息可能不止一处，每一处定位信息在背景图片中是唯一的，定位信息因使用图案、图标、表格、文字或色彩等具有方向性（例如水平方向），打印内容数据包括将打印的图案、图标、表格、文字或色彩等内容，还包括打印坐标与定位信息之间在橫向和纵向的一个或多个上的点列差。

3.根据权利要求1所述的带通用打印头的打印机构架，其中，所述的打印机主控电路（102）传给打印头传感器电路（122）中的摄像头及辅助照明组件拍摄打印介质指令，摄像头及辅助照明组件拍摄打印介质，位移传感器组件捕获打印头（106）在打印介质上的位移数据，测距传感器组件测量打印头（106）与打印介质之间的间隙数据，并将间隙数据传送打印机主控电路（102）。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，打印机主控电路（102）依据摄像头及辅助照明组件获得的图片数据和测距传感器组件获得的间隙数据，获得图片数据代表打印介质物理空间距离数据，依据摄像头及辅助照明组件获得的图片数据，位移传感器组件获得的位移数据，测距传感器组件获得的间隙数据，采用有图片覆盖未有图片部分和新图片覆盖旧图片部分方法，依次对图片数据进行物理空间的拼接，获得打印介质最新的物理空间图片数据。

5.根据权利要求2、3、4所述的方法，其中，打印机主控电路（102）将最新的物理空间图片数据与打印内容数据、背景图片以及定位信息进行对比，识别出打印介质上的定位信息（包括水平方向信息）、已打印的打印内容和未打印的打印内容；依据未打印的打印内容数据，结合未打印的打印内容周围打印介质物理空间图片数据，判断未打印的打印内容是否删减部分打印，是否需要调整坐标、空间大小、打印方向等。

6.根据权利要求2、3、5所述的方法，其中，打印机主控电路（102）规划包括需打印的图案、图标、表格、文字或色彩的位置、大小、宽度、高度、角度、之间的距离、方向、顺序和路径等的打印方案。

7.根据权利要求2、3、5、6所述的方法，其中，打印机主控电路（102）调整打印头组件（120）与打印介质的间隙到打印头组件（120）工作距离以内，依据打印方案，打印机主控电路（102）依据打印头传感器电路（304）中的位移传感器组件传送的打印头（106）在打印介质上的位移数据，转化为打印头（106）相对于打印介质移动方向、移动速度数据（包括加速度数据），依据加速度传感器组件获得的物理空间加速度数据、打印头106初速度、打印头106初始运动方向，转化为打印头106相对于物理空间的移动方向、速度数据依据测距传感器组件获得的间隙数据，依据打印方案，将未打印的打印内容转化成多个喷墨控制信号的时间序列数据，打印头发送驱动电路（202）。

8.根据权利要求2、3、5、6、7所述的方法，其中，打印机主控电路（102）通过有线或无线数据链路（204），传送给其它驱动电路（206）数字驱动信号，控制其它电动模块（114）中的打印头运动机构和打印介质，使得打印头（106）在打印介质上移动。

9.根据权利要求2、4、5、7所述的方法，其中，打印头驱动电路（202）依据喷墨控制信号的时间序列数据，依次驱动打印头组件（120）上的一个或多个喷嘴喷出墨滴，完成打印动作。

10.根据权利要求1所述的带传感器打印头的打印机架构，其中，所述有线或无线数据链路（204）连接打印机主控电路（102）和计算机系统（108）（上位机）；打印机主控电路（102）将输出图片数据和打印机空间应答信号通过有线或无线数据链路（110），传送给计算机系统（108）。

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