CN111497456A - 一种提高手持式打印机图像整合精度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及打印技术，旨在提供一种提高手持式打印机图像整合精度的方法。该方法包括：导入预设打印方案，通过定位装置使手持式打印机处于起始打印位置，获取喷头在Y向的位置信息后，与预设打印方案匹配以确认打印内容；然后向喷嘴阵列中各喷嘴发送指令，根据指令进行喷墨操作，执行第N行的打印操作；通过定位装置换行后，重新获取喷头在Y向的位置信息后计算喷嘴阵列在Y向上的重叠区域范围；仅向重叠区域以外的喷嘴发送喷墨指令，执行第N+1行的打印操作。本发明能在打印过程中根据打印机喷头的Y向相对位置变化调整喷嘴阵列的喷墨指令，避免重叠区域的喷嘴打印操作，从而能够解决仅靠手持进行打印时极易发生的图案文字上下行重叠的问题。
Description
技术领域
本发明涉及打印技术，特别涉及一种提高手持式打印机图像整合精度的方法。
背景技术
随着生活水平的提高，打印机在家庭中需求越来越大，其中主要的是喷墨打印机，但是家用喷墨打印机在普通家庭中的利用率不高，体积偏大。
近几年出现的手持式喷墨打印机，可以在各种物体表面打印，且体积小巧，手持式喷墨打印机是一种通过手持移动代替原来的电动轨道移动，省去了传动部件，因此体积小巧，打印范围广，不但可以在纸面上打印，也可以在物体表面打印。
但是目前手持式打印机大部分只能打印单条长条形图案，如果想要通过使用手持式打印机多次打印来完成一整幅文档，会造成整篇文档局部内容重叠的问题，从而限制了手持式打印机更广泛的应用需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种提高手持式打印机图像整合精度的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的解决方案是：
提供一种提高手持式打印机图像整合精度的方法，包括以下步骤：
(1)手持式打印机的控制芯片导入预设打印方案，包括拟打印图片或文字信息，以及打印设置参数；
(2)通过定位装置使手持式打印机处于待打印材料上的第N行的起始打印位置，N≥1；手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息后，与预设打印方案中该行内容匹配以确认第N行的打印内容；然后向喷嘴阵列中各喷嘴发送指令，根据指令进行喷墨操作，执行第N行的打印操作；
(3)通过定位装置使手持式打印机处于待打印材料上的第N+1行的起始打印位置；手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息后，计算喷嘴阵列在Y向上的重叠区域范围；将该重叠区域范围与预设打印方案中第N+1行的内容进行匹配后，仅向重叠区域以外的喷嘴发送喷墨指令，各喷嘴根据指令进行喷墨操作，执行第N+1行的打印操作；重叠区域以内的喷嘴不执行喷墨操作；
(4)在执行各行的打印操作时，手持式打印机在X向的移动速度保持一致；第N行与第N+1行打印内容之间的距离，不大于手持打印机的喷嘴阵列的Y向长度。
本发明中，所述步骤(3)中，手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息，是通过下述任意一种方式实现的：
(1)通过电脑、手机或手持式打印机的输入界面，向控制芯片传送由定位装置限定的手持式打印机换行间距，即手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值；
(2)在手持式打印机上或在定位装置用于装载手持式打印机的部件上，设置能识别待打印材料上打印图像的光电传感器或摄像头；控制芯片接收和处理数据后获得识别结果，并根据识别结果判断手持式打印机换行间距，即手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值；
(3)在手持式打印机上或在定位装置用于装载手持式打印机的部件上，设置能识别定位装置上定位标记的光电传感器或摄像头；控制芯片接收和处理数据后获得识别结果，并根据识别结果确定手持式打印机换行间距，即手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值。
本发明中，所述定位装置是一个用于装载手持式打印机的底座，其底部设置能带动底座转向、行走的车轮或滚轮，底座内部装有至少一个电机，电机通过传动机构连接车轮或滚轮；底座上还设有定位监测设备，用于获取位移状态及运动参数；定位监测设备和电机通过线缆对接的方式连接至手持式打印机的控制芯片，定位监测设备是光电传感器或测距摄像头。
本发明中，所述电机包括行走驱动电机和方向调整电机，分别通过传动机构连接车轮或滚轮以实现行走驱动和方向调整。
本发明中，所述定位装置具有方框型的基准板，其内部的方形开口部位用于放置待打印材料；在基准板两侧边之间设置用作X向基准的横梁，横梁上装有能沿X向运行的横向行走装置；以基准板两条侧边作为Y向基准，在侧边上设有用于横梁定位的标记部位；所述横向行走装置包括一个用于装载手持式打印机的底座，其底部设行走件；在底座内部装有电机，电机通过传动机构连接行走件，用于驱动行走件以带动底座沿X向行走；电机通过线缆对接的方式连接至手持式打印机的控制芯片。
本发明中，所述横向行走装置的行走件是下述的任意一种：(1)行走件是滚轮，滚轮与横梁的表面接触，横梁嵌装在横向行走装置底部的限位结构中以避免偏移；(2)行走件是轨道轮，在横梁的表面设有X向的轨道，轨道轮与轨道配合能带动横向行走装置行走；(3)行走件是齿轮，在横梁的表面设有X向的齿条或冲孔网板，齿轮与其配合能带动横向行走装置行走。
本发明中，所述基准板侧边上的标记部位是等间距设于侧边上的凹槽或凸起；所述横梁的两端分别搭接在两侧边的表面，搭接部位的底面具有与所述凹槽或凸起相配合的凸起或凹槽形状以用于定位；或者，
所述基准板侧边上的标记部位是等间距设于侧边上的标记线或标记点；所述横梁的两端分别装有一个能沿Y向移动的移动定位装置，移动定位装置是一个底座，装有用于识别标记线或标记点的定位监测设备，定位监测设备是光电传感器或测距摄像头；在移动定位装置内部装有电机，电机通过传动机构连接设于移动定位装置底部的行走件；电机与定位监测设备分别通过线缆连接至所述第一快速线缆接头；
移动定位装置上的行走件是下述的任意一种：(1)行走件是滚轮，滚轮与基准板侧边的表面接触，基准板侧边嵌装在移动定位装置底部的限位结构中以避免偏移；(2)行走件是轨道轮，在基准板侧边的表面设有Y向的轨道，轨道轮与轨道配合能带动移动定位装置行走；(3)行走件是齿轮，在基准板侧边的表面设有X向的齿条或冲孔网板，齿轮与其配合能带动移动定位装置行走。
本发明中，所述手持式打印机与底座通过嵌套、卡装、扣装、嵌装或螺纹连接的方式实现装载；所述线缆对接是指通过卡装、扣装、嵌装或触点对接的方式实现对接和电连接；所述底座内部还设有电源模块，电源模块是充电式锂电池、镍氢充电电池、镍镉充电电池、碱性锌锰电池或酸性锌锰电池中的任意一种。
本发明中，所述定位装置具有方框型的基准板，其内部的方形开口部位用于放置待打印材料，在基准板两条Y向的侧边上对称地设置定位部件；该定位装置还包括一条X向的辅助尺，辅助尺的两端依据两条侧边上的定位部件实现定位；手持打印机具有垂直于其喷头阵列的直边，且能以该直边紧密贴合所述辅助尺的侧边；或者，手持打印机具有一个带有直边的独立套件，当手持式打印机与独立套件组装后能以后者的直边紧密贴合所述辅助尺的侧边。
本发明中，所述定位部件与辅助尺具有下述任意一种配合方式：
(1)定位部件是间隔设于基准板侧边表面或内侧边缘上的多个凹陷部位，辅助尺两端的下表面设有与其配合的凸出部位；
(2)定位部件是间隔设于基准板侧边表面或内侧边缘上的多个凸出部位，辅助尺两端的下表面设有与其配合的凹陷部位；
(3)定位部件是间隔设于基准板侧边表面或内侧边缘上的多个锯齿结构，辅助尺两端具有适配锯齿结构的凸出部；
(4)定位部件是间隔设于基准板侧边表面或内侧边缘上的多个凸起隔挡或凹槽，所述辅助尺以其两端部伸入隔挡或凹槽。
本发明中，在辅助尺的表面设有等间距布置的定速标记，定速标记是刻度线或标记点；在手持式打印机上设置能够按固定频率闪烁的指示灯，指示灯通过线缆依次连接开关和控制芯片。
与现有技术相比，本发明的技术效果是：
1、本发明在进行宽幅图案或文字打印时，能在打印过程中根据打印机喷头的Y向相对位置变化调整喷嘴阵列的喷墨指令，避免Y向重叠区域的喷嘴打印操作，从而能够解决仅靠手持进行打印时极易发生的图案文字上下行重叠的问题。
2、本发明通过手持式打印机与定位装置搭配使用，在打印过程中能使喷头保持一定速度范围内稳定移动；从而克服手持打印时由于使用者手抖动等原因导致打印内容走形。
附图说明
图1为现有技术中手持打印机行间重叠的打印效果示意图。
图2为本发明中避免行间重叠的打印效果示意图。
图3为定位装置搭载手持式打印机在待打印材料上行走的示意图。
图4为定位装置搭载手持式打印机的示意图。
图5为定位装置的底座的仰视图。
图6为定位装置搭载手持式打印机的局部透视图。
图7为定位装置的底座的俯视图。
图8为定位装置和打印机的示意图(以基准板侧边上的凹槽作为定位标记部位)。
图9为图8中定位装置和打印机的侧面视图。
图10为定位装置和打印机的示意图(以基准板侧边上的标记线作为定位标记部位)。
图11为图10中定位装置和打印机的侧面视图。
图12为框式定位装置和打印机的示意图(以基准板侧边上的锯齿作为定位部件)。
图13为图1中框式定位装置和打印机的侧面视图。
图14为另一种框式定位装置和打印机的示意图(辅助尺呈门形结构)。
图中附图标记为：打印区域重叠部分001；喷嘴阵列工作区域002；喷嘴阵列不工作区域003；底座1-1、第一快速安装部1-2、待打印材料1-3、手持式打印机1-4、车轮1-5；基准板2-1；手持式打印机2-2；横向行走装置2-3；横梁2-4；轨道2-5；凹槽2-6；凸起2-7；待打印材料2-8；把手2-9；固定夹2-10；标记线2-11；移动定位装置2-12；基准板3-1；手持式打印机3-2；辅助尺3-3；锯齿3-4；锯齿水平位3-5；待打印材料3-6；固定夹3-7；把手3-8。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。
打印原理说明：
为了满足宽幅图案或文字打印的需求，打印过程中会要求相邻两行打印内容无间隙。但在徒手使用手持式打印机进行操作时，通常很难通过控制相邻两行的Y向距离去避免打印重叠，往往会发生如图1所示的图像重叠问题。
本发明的实现原理是，手持式打印机通过其控制芯片加载打印控制软件，用于载入拟打印图像、设置打印参数，在纸面上打印测试页；通过使用定位装置保证每行打印内容的间距保持一致，且该间距应小于打印头的喷嘴阵列Y向长度。在原本打印重叠的区域控制喷嘴不工作，即可完成上下两行打印内容的无缝对接，实现打印内容整合(如图2所述)。
例如，打印控制软件根据Y向距离值，减少下一行打印内容的Y向范围对应的工作喷嘴数量。即如果原来每行的喷嘴阵列的尺寸是15mm，对应的内容选取设置Y向尺寸为15mm，第一行与第二行的重叠部分Y向距离为1mm，那么调整后的第一行与第二行相邻处减少1mm，内容选取设置的Y向尺寸将变为14mm，打印第一行时，这1mm对应范围的喷嘴不工作。第二行与原第一行相邻部分不变，从第二行与第三行重叠处的喷嘴工作与否取决于第三行与第二行的重叠尺寸，依次类推。
基于上述工作原理，本发明所述提高手持式打印机图像整合精度的方法，包括步骤：
(1)手持式打印机的控制芯片导入预设打印方案，包括拟打印图片或文字信息，以及打印设置参数；
控制芯片中内置打印控制软件，用于接收数据和执行操作。其中，拟打印图片或文字信息可以通过有线或无线(WIFI或4G)的方式由电脑、手机等设备传送至手持式打印机；打印设置参数可以利用电脑程序或手机APP进行设置后，通过有线或无线的方式传送至手持式打印机；控制芯片中的打印控制软件根据预设打印方案和后续获取的位置信息，向喷嘴阵列发送工作指令。
(2)通过定位装置使手持式打印机处于待打印材料上的第N行的起始打印位置，N≥1；手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息后，与预设打印方案中该行内容匹配，然后向喷嘴阵列中各喷嘴发送指令；各喷嘴根据指令进行喷墨操作，执行第N行的打印操作；
在实际操作中，可以设置为在每完成一行打印操作后，打印控制软件自动载入下一行打印内容的数据；并根据接收到的换行定位信号决定开始新一行内容的打印。在换行打印时，按照前述控制方式对喷嘴阵列中的工作状态加以控制。
(3)通过定位装置使手持式打印机处于待打印材料上的第N+1行的起始打印位置；手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息后，计算喷嘴阵列在Y向上的重叠区域范围；将该重叠区域范围与预设打印方案中第N+1行的内容进行匹配后，仅向重叠区域以外的喷嘴发送喷墨指令，各喷嘴根据指令进行喷墨操作，执行第N+1行的打印操作；重叠区域以内的喷嘴不执行喷墨操作；
(4)在执行各行的打印操作时，手持式打印机在X向的移动速度保持一致；第N行与第N+1行打印内容之间的距离，不大于手持打印机的喷嘴阵列的Y向长度。
在进行打印操作时，为保证打印出来的图片或文字能够整合不至于出现空白间隔，应使上下两行(第N行与第N+1行)打印内容之间正好相接或具有重叠区域。为此，需确保打印机在换行后发生的Y向位移不大于手持打印机的喷嘴阵列的Y向长度。因此，会有两种情况：
情况一：利用定位装置控制换行策略，使手持式打印机在换行后发生的Y向位移等于其喷嘴阵列的Y向长度。这样每次换行后打印的内容，均会与上一行内容正好相接，不会发生上下重叠或空白间隔。
情况二：利用定位装置控制换行策略，使手持式打印机在换行后发生的Y向位移小于其喷嘴阵列的Y向长度。这种情况下，每次换行后喷嘴阵列均会与上一行已打印内容存在重叠区域。此时，需要通过控制芯片中内置的打印控制软件控制处于重叠区域的喷嘴不工作，即在打印过程中只使用非重叠区域的喷嘴进行打印。在喷嘴阵列中，参与打印的喷嘴所接收的打印任务的内容应与上一行打印任务的内容正好相接。
本发明中，X向是指在拟打印材料上横向移动的方向，Y向是指垂直于X向的方向。换行操作是使手持式打印机在拟打印材料上位移，并保证每次位移后的Y向位移量均相等。在每完成一行打印操作后，打印控制软件自动载入下一行打印内容的数据，并根据换行后的手动信号开始打印；或者，打印控制软件根据监测到的换行信号，自动决定开始打印。
本发明中所述控制芯片中内置的打印控制软件，以及电脑、手机等设备上的电脑程序或手机APP，均为现有技术；目前的商品化手持式打印机均已配套搭载相应的软件程序。申请人认为，本领域技术人员在理解本发明提出的技术方案后，完全可以利用其掌握的编程技能对现有软件进行改写，以实现本发明所述控制过程。
为实现本发明所述打印方法，需要将手持式打印机片配合定位装置使用。该配合方式有多种方案可选，具体说明如下：
方案一：能自动行走的定位装置
如图3-7所示，该方案是将手持式打印机与能自动行走的定位装置进行组合使用。
在手持式打印机1-4的底部设置第二快速安装部，在第二快速安装部上设有第二快速线缆接头；该第二快速安装部可以是一个独立部位(例如电池仓)，也可以是手持式打印机本体。定位装置是一个底座1-1，底座1-1的底部设置能带动底座1-1实现转向、行走的车轮1-5(或滚轮)。如图5所示有3个车轮1-5，包括1个前轮和2个后轮。在底座1-1的内部装有行走驱动电机和方向调整电机，分别通过传动机构连接车轮1-5以实现行走驱动和方向调整。底座1-1内部还设有电源模块，并通过导线连接至所述电机；电源模块可选充电式锂电池、镍氢充电电池、镍镉充电电池、碱性锌锰电池或酸性锌锰电池中的任意一种。考虑到底座1-1的用电功率不大，也可以不在底座1-1中配置电源模块，改为从手持式打印机引入供电。
在底座1-1的上部设置第一快速安装部1-2，第一快速安装部1-2具有与手持打印机1-4上的第二快速安装部相互配合的外形；第一快速线缆接头设置在第一快速安装部1-2中，在第二快速安装部上对应设有第二快速线缆接头，两个快速线缆接头能相互配合实现对接；在底座1-1上还设有用于实现底座1-1位移及运动监测的定位监测设备，定位监测设备和电机分别通过线缆连接至第一快速线缆接头。定位监测设备可选市售的光电传感器或测距摄像头产品，并按其常规测距和监测的设计使用方式加以运用。定位监测设备和电机分别通过线缆连接至第一快速线缆接头，并通过第二快速线缆接头和线缆连接至手持式打印机1-4的控制芯片。
第一快速安装部与第二快速安装部1-2有多种对接方式可选，例如嵌套、卡装、扣装、嵌装或螺纹连接的方式。所述第一快速线缆接头与第二快速线缆接头有多种对接方式可选，例如卡装、扣装、嵌装或触点对接的方式实现对接和电连接。图6中的示例是嵌套的对接方式，第一快速安装部1-2是位于底座1-1上的一个凹陷部位，第二快速安装部(可以是电池仓)位于手持打印机1-4的底部且呈凸出状；当手持打印机1-4以其第二快速安装部落座在第一快速安装部1-2中时，第二快速线缆接头与第一快速线缆接头以触点对接的方式能够在两个组件嵌套时相互对接以实现电连接。
下面对利用该组合装置进行宽幅打印的方法进行示例说明，包括以下步骤：
(1)将选定尺寸的待打印材料1-3平铺在台面上，底座1-1摆放在待打印材料1-3表面的左上角位置；将手持式打印机1-4与底座1-1对接后启动设备，手持式打印机1-4的控制芯片调动底座1-1以寻获待打印材料1-3的左上角，进行打印位移区间零点的定位；同时，控制芯片通过电机调整车轮或滚轮的方向，将其置于起始位；
(2)控制芯片根据打印指令计算图案或文字在待打印材料1-3上的实际位置和区域，然后根据计算结果设置底座1-1的运动策略；
(3)控制芯片控制电机运行，进而驱动底座1-1在待打印材料1-3的表面行走；在持续行走的过程中，定位监测设备持续测量底座1-1与打印位移区间零点之间的距离和方向，并监测获得底座1-1的运动参数(速度、加速度、行进方向和行进时间)；底座1-1所得数据通过线缆传送至控制芯片以用于实时调整控制策略，确保底座1-1能按预定方案实现行走、转向和换行；
(4)控制芯片根据打印指令中的图案数据和经校准的喷头坐标，实时控制喷头的工作状态；当底座1-1行走至预设位置时，启动喷墨程序使喷头在待打印材料表面进行喷墨打印操作。
在每完成一行打印操作后，打印控制软件自动载入下一行打印内容的数据；并根据监测到的换行操作信号(新的定位信号)自动决定开始打印。在换行打印时，按照所述控制方式对喷嘴阵列中的工作范围加以控制。
手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息，是通过下述方式实现的：在底座1-1上设置能识别待打印材料上打印图像的光电传感器或摄像头；控制芯片接收和处理数据后获得识别结果，并根据识别结果判断手持式打印机换行间距，即手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值。
在实际使用中还可以有很多替代方案。例如，底座1-1通过可拆装式接口来固定手持式打印机，用于承载手持式打印机在打印物表面移动定位。手持式打印机与底座1-1之间通过一个可拆装式接口连接，可拆装式接口可以选择机械卡扣、磁吸式等以实现底座1-1与手持式打印机固定连接即可。打印机通过可拆装式接口为移动部件的驱动供电，手持式打印机可以控制底座1-1的移动速度。手持式打印机通过可拆装式接口控制底座1-1上的光电传感器检测小车在X向和Y向的运动参数(位置，速度，加速度)，根据实时运动参数，手持式打印机控制左右小车的运动使X向轨道沿Y方向直线运动，且控制X向轨道每次移动的距离。
方案二：带有横梁的框架式定位装置
如图8-11所示，该定位装置具有方框型的基准板2-1，其内部的方形开口部位用于放置待打印材料2-8；在基准板2-1两侧边之间设置用作X向基准的横梁2-4，横梁2-4上装有能沿X向运行的横向行走装置2-3；以基准板2-1的两条侧边作为Y向基准，在侧边上设有用于横梁2-4定位的标记部位。
横向行走装置2-3包括一个底座，其底部设行走件；在底座的内部装有电机，电机通过传动机构连接行走件，用于驱动行走件以带动底座沿X向行走；在底座上设有第一快速安装部，具有与手持式打印机2-2上的第二快速安装部相配合的外形；底座上设有第一快速线缆接头，手持式打印机2-2上设有第二快速线缆接头，两个快速线缆接头能相互配合实现对接和电连接；电机通过线缆连接至第一快速线缆接头，并通过第二快速线缆接头和线缆连接至手持式打印机2-2的控制芯片；第一快速安装部与第二快速安装部可选通过嵌套、卡装、扣装、嵌装或螺纹连接的方式实现对接；第一快速线缆接头与第二快速线缆接头可选通过卡装、扣装、嵌装或触点对接的方式实现对接和电连接。
行走件可选下述任意一种实现方案：(1)行走件是滚轮，滚轮与横梁的表面相接，横梁嵌装在横向行走装置底部的限位结构中以避免偏移；(2)行走件是轨道轮，在横梁2-4的表面设有X向的轨道2-5，轨道轮与轨道5配合能带动横向行走装置2-3行走(如图8所示)；(3)行走件是齿轮，在横梁的表面设有X向的齿条或冲孔网板，齿轮与其配合能带动横向行走装置行走。
第一快速安装部可选是位于底座上的一个凹陷部位，所述第二快速安装部位于手持式打印机2-2底部呈凸出状；当手持式打印机2-2以其第二快速安装部布置在第一快速安装部中时，第二快速线缆接头与第一快速线缆接头能够相互对接以实现电连接；手持式打印机2-2的喷头横向伸出底座，并朝向框型基准板的开口方向。
或者，第一快速安装部和第二快速安装部均为快装挂件，分别布置在底座和手持式打印机2-2的相对侧面上，所述第一快速线缆接头与第二快速线缆接头分别设于两个侧面上；当手持式打印机2-2挂载于底座侧面时，第二快速线缆接头与第一快速线缆接头能够相互对接以实现电连接；手持式打印机的喷头朝向框型基准板的开口方向(如图8、10所示)。
可选地，在横向行走装置2-3的底座内部还设有电源模块，并通过导线连接至电机；所述电源模块是充电式锂电池、镍氢充电电池、镍镉充电电池、碱性锌锰电池或酸性锌锰电池中的任意一种。当横向行走装置2-3内部不设电源模块时，可通过对接的线缆接头从手持式打印机2-2取电。
横梁2-4在基准板2-1上的定位方式有多种方式可选，附图中提供了两种示例的方案：
方案(一)：在基准板2-1侧边上设置用于定位的标记部位，可选等间距设于侧边上的凹槽2-6(或凸起)，横梁2-4的两端分别搭接在两侧边的表面。相应地，横梁2-4搭接部位的底面具有与凹槽2-6相配合的凸起2-7形状(或凹槽)以用于定位(如图8、9所示)。在该方案中，需根据打印情况手动将横梁2-4依次搭接在不同行的标记部位上实现换行打印。在该方案中，需要预先在打印控制软件中输入由标记部位间距决定的行间距数值。
方案(二)：在基准板2-1侧边上设置用于定位的标记部位，可选等间距设于侧边上的标记线2-11(或标记点)；横梁2-4的两端分别装有一个能沿Y向移动的移动定位装置2-12，移动定位装置2-12上装有用于识别标记线的定位监测设备，定位监测设备可选光电传感器或测距摄像头；在移动定位装置2-12内部装有电机，电机通过传动机构连接设于移动定位装置2-12底部的行走件；电机与定位监测设备分别通过线缆连接至所述第一快速线缆接头，以通过第二快速线缆接头和线缆连接至手持式打印机的控制芯片；
与横向行走装置2-3类似，移动定位装置2-12上的行走件可选下述的任意一种：(1)行走件是滚轮，滚轮与基准板侧边的表面相接，基准板侧边嵌装在移动定位装置底部的限位结构中以避免偏移；(2)行走件是轨道轮，在基准板侧边的表面设有Y向的轨道，轨道轮与轨道配合能带动移动定位装置行走；(3)行走件是齿轮，在基准板侧边的表面设有X向的齿条或冲孔网板，齿轮与其配合能带动移动定位装置行走。
在该方案中，可以需根据打印情况自动控制移动定位装置2-12在Y向的移动距离，调整横梁2-4对应不同行的标记部位以实现换行打印。
与横向行走装置2-3类似，移动定位装置2-12的内部可选地设有电源模块，并通过导线连接至所述电机和定位监测设备；所述电源模块是充电式锂电池、镍氢充电电池、镍镉充电电池、碱性锌锰电池或酸性锌锰电池中的任意一种。当移动定位装置2-12内部不设电源模块时，可通过对接的线缆接头从手持式打印机2-2取电。
作为一种示例，第一快速安装部是位于底座上的一个凹陷部位，第二快速安装部位于手持式打印机2-2底部呈凸出状；当手持式打印机2-2以其第二快速安装部坐落在第一快速安装部内，第二快速线缆接头与第一快速线缆接头能够相互对接以实现电连接；手持式打印机2-2的喷头横向伸出底座，并朝向框型基准板的开口方向。
作为另一种示例，第一快速安装部和第二快速安装部均为快装挂件，分别布置在底座和手持式打印机2-2的相对侧面上，所述第一快速线缆接头与第二快速线缆接头分别设于相对侧面上；当手持式打印机2-2挂载于底座侧面时，第二快速线缆接头与第一快速线缆接头能够相互对接以实现电连接；手持式打印机2-2的喷头朝向框型基准板的开口方向。
在框架式的定位装置的配合下，可以实现利用手持打印机2-2进行宽幅打印。打印方法具体包括以下步骤：
(1)将适合尺寸的待打印材料2-8平铺在基准板内部的方形开口部位(可使用固定夹2-10进行固定)；根据基准板2-1侧边上的标记部位调整横梁2-4的定位，并将横向行走装置2-3归至横梁2-4上的零位点，使横向行走装置2-3位于待打印材料2-8的左上角位置；
(2)将手持式打印机2-2与横向行走装置2-3对接后启动设备，手持式打印机2-2的控制芯片根据打印指令计算图案或文字在待打印材料2-8上的实际位置与区域；然后根据计算结果匹配横梁2-4与基准板2-1侧边上标记部位的对应关系，进一步设置横向行走装置3的运动策略；
(3)控制芯片控制横向行走装置2-3的电机运行，进而驱动横向行走装置2-3在横梁2-4上行走；在该过程中实时调整策略以控制横向行走装置2-3的运动参数，所述运动参数包括速度、加速度、行进方向和行进时间；通过对横向行走装置2-3的控制，实现对手持式打印机2-2的运动校准；
(4)控制芯片根据打印指令中的图像(图案或文字)数据和横向行走装置2-3的运动参数，实时控制喷头的工作状态；当移动定位装置2-12行走至预设位置时，启动打印控制软件使喷头在待打印材料2-8的表面进行喷墨打印操作；对于存在上下两行内容重叠的打印区域，在打印第二行时控制喷嘴阵列中对应范围的喷嘴不工作；通过对手持式打印机2-2喷头中局部喷嘴的控制，实现图案或文字的整合。
在方案(一)中以手动方式进行换行操作，可以设置在每完成一行打印操作后，打印控制软件自动载入下一行打印内容的数据；并根据手动信号(如按钮信号)决定开始打印。在换行打印时，按照所述控制方式对喷嘴阵列中的工作范围加以控制。
该方案中，事先通过电脑、手机或手持式打印机的输入界面，向控制芯片传送由定位装置限定的手持式打印机换行间距(即相邻标记部位之间的间距)，将其作为手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值；
在方案(二)中使用移动定位装置2-12进行换行操作，在每完成一行打印操作后，打印控制软件自动载入下一行打印内容的数据；并根据移动定位装置2-12监测到的换行操作信号(新的定位信号)自动决定开始打印。在换行打印时，按照所述控制方式对喷嘴阵列中的工作范围加以控制。
该方案中，在移动定位装置2-12上设置能识别侧边上的标记线2-11(或标记点)的光电传感器或摄像头；控制芯片接收和处理数据后获得识别结果，并根据识别结果确定手持式打印机换行间距，即手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值。
方案三：带有辅助尺的框架式定位装置
如图12-14所示，该定位装置具有方框型的基准板3-1，其内部的方形开口部位用于放置待打印材料3-6，在基准板3-1的两条Y向的侧边上对称地设置定位部件；在基准板3-1的一条顶边设置固定夹3-7，或者在基准板3-1的上下两顶边同时设置固定夹3-7。在基准板3-1的上边设置把手3-8，或者在基准板3-1的上下两边同时设置把手3-8。基准板3-1可选是由两条侧边和两条顶边组装而成，各侧边和顶边的端部设置快速接头或插接配合部位。
该框式定位装置还包括一条X向的辅助尺3-3，辅助尺3-3呈门字形，以向下的两个端面作为支撑(在比较厚的物体表面打印时，可以避免物体与辅助尺相互干涉)；或者，辅助尺3-3为实心条状，以其底边作为支撑。
辅助尺3-3的两端依据两条侧边上的定位部件实现定位，定位部件与辅助尺3-3具有下述任意一种配合方式：(1)定位部件是间隔设于基准板3-1的侧边表面或内侧边缘上的多个凹陷部位，辅助尺3两端的下表面设有与其配合的凸出部位；(2)定位部件是间隔设于基准板3-1的侧边表面或内侧边缘上的多个凸出部位，辅助尺3-3两端的下表面设有与其配合的凹陷部位；(3)定位部件是间隔设于基准板3-1的侧边表面或内侧边缘上的多个锯齿结构，辅助尺两端具有适配锯齿结构的凸出部；(4)定位部件是间隔设于基准板3-1的侧边表面或内侧边缘上的多个凸起隔挡或凹槽，辅助尺3-3以其两端部伸入隔挡或凹槽。在某侧边上相邻的两个定位部件之间的距离，不应大于手持打印机的喷头阵列长度(即单行打印内容的上下宽度)，以通过使用打印机内置的去重叠功能。
手持打印机3-2具有垂直于喷头阵列的直边，能够更稳固地贴紧辅助尺3-3。或者，也可以使用带有直边的独立套件，使用时将该独立套件与手持式打印机3-2组装在一起，便于稳定操作。
在框架式的定位装置的配合下，可以实现利用手持打印机3-2进行宽幅打印。打印方法具体包括以下步骤：
使用时，先将辅助尺3-3置于基板上最上一对定位部件，如图12中的锯齿3-4，靠紧锯齿水平位3-5上可以更稳固。将手持式打印机2放置在辅助尺3-3的左上角，紧贴辅助尺3-3的基准边，手持式打印机3-2从左向右移动完成一行的打印操作。打印完第一行后，将辅助尺3-3移动至下一对锯齿3-4，仍将手持式打印机3-2放置在辅助尺3-3的左上角紧贴其基准边，手持式打印机3-2从左向右移动完成第二行的打印。然后依次换行，直至完成打印。手持式打印机3-2移动时，可以利用指示灯闪烁的时间间隔去匹配辅助尺3-3上的刻度间距，实现粗略控制移动速度；其原理类似高速公路上的车距确认标记线。
基于上述应用方案，定位装置可以辅助手持式打印机3-2将宽幅文本打印在待打印材料3-6。例如：错题打印、试卷打印、文稿打印；也可以按设计内容将多幅打印内容拟合成一幅整体图案，如：包装图案打印，照片打印。组合结构的框式基准板可以通过拆卸折叠，方便携带。
由于该方案中的定位装置不具有自动行走功能，因此可以设置在每完成一行打印操作后，打印控制软件自动载入下一行打印内容的数据；并根据手动信号(如按钮信号)决定开始打印。在换行打印时，按照所述控制方式对喷嘴阵列中的工作范围加以控制。
该方案中，事先通过电脑、手机或手持式打印机的输入界面，向控制芯片传送由定位装置限定的手持式打印机换行间距(即相邻标记部位之间的间距)，将其作为手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值。
申请人认为，利用手持式打印机控制定位装置的行走策略以实现图像整合，利用软件功能模块能够实现针对位置检测或视频监控数据的分析、判断并根据监测数据制定、执行行走和打印策略，均是本领域技术人员熟练掌握的技能。如果在仔细阅读申请文件、准确理解本发明的实现原理和技术目的以后，在结合现有公知技术的情况下，本领域技术人员完全可以运用其掌握的技能实现本发明。凡本发明申请文件提及的均属此范畴，申请人不再一一列举。
Claims (10)
1.一种提高手持式打印机图像整合精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)手持式打印机的控制芯片导入预设打印方案，包括拟打印图片或文字信息，以及打印设置参数；
(2)通过定位装置使手持式打印机处于待打印材料上的第N行的起始打印位置，N≥1；手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息后，与预设打印方案中该行内容匹配以确认第N行的打印内容；然后向喷嘴阵列中各喷嘴发送指令，根据指令进行喷墨操作，执行第N行的打印操作；
(3)通过定位装置使手持式打印机处于待打印材料上的第N+1行的起始打印位置；手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息后，计算喷嘴阵列在Y向上的重叠区域范围；将该重叠区域范围与预设打印方案中第N+1行的内容进行匹配后，仅向重叠区域以外的喷嘴发送喷墨指令，各喷嘴根据指令进行喷墨操作，执行第N+1行的打印操作；重叠区域以内的喷嘴不执行喷墨操作；
(4)在执行各行的打印操作时，手持式打印机在X向的移动速度保持一致；第N行与第N+1行打印内容之间的距离，不大于手持打印机的喷嘴阵列的Y向长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，手持式打印机的控制芯片获取喷头在Y向的位置信息，是通过下述任意一种方式实现的：
(1)通过电脑、手机或手持式打印机的输入界面，向控制芯片传送由定位装置限定的手持式打印机换行间距，即手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值；
(2)在手持式打印机上或在定位装置用于装载手持式打印机的部件上，设置能识别待打印材料上打印图像的光电传感器或摄像头；控制芯片接收和处理数据后获得识别结果，并根据识别结果判断手持式打印机换行间距，即手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值；
(3)在手持式打印机上或在定位装置用于装载手持式打印机的部件上，设置能识别定位装置上定位标记的光电传感器或摄像头；控制芯片接收和处理数据后获得识别结果，并根据识别结果确定手持式打印机换行间距，即手持式打印机在打印第N行与第N+1行时Y向距离的数值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位装置是一个用于装载手持式打印机的底座，其底部设置能带动底座转向、行走的车轮或滚轮，底座内部装有至少一个电机，电机通过传动机构连接车轮或滚轮；底座上还设有定位监测设备，用于获取位移状态及运动参数；定位监测设备和电机通过线缆对接的方式连接至手持式打印机的控制芯片，定位监测设备是光电传感器或测距摄像头。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电机包括行走驱动电机和方向调整电机，分别通过传动机构连接车轮或滚轮以实现行走驱动和方向调整。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位装置具有方框型的基准板，其内部的方形开口部位用于放置待打印材料；在基准板两侧边之间设置用作X向基准的横梁，横梁上装有能沿X向运行的横向行走装置；以基准板两条侧边作为Y向基准，在侧边上设有用于横梁定位的标记部位；所述横向行走装置包括一个用于装载手持式打印机的底座，其底部设行走件；在底座内部装有电机，电机通过传动机构连接行走件，用于驱动行走件以带动底座沿X向行走；电机通过线缆对接的方式连接至手持式打印机的控制芯片。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述横向行走装置的行走件是下述的任意一种：(1)行走件是滚轮，滚轮与横梁的表面接触，横梁嵌装在横向行走装置底部的限位结构中以避免偏移；(2)行走件是轨道轮，在横梁的表面设有X向的轨道，轨道轮与轨道配合能带动横向行走装置行走；(3)行走件是齿轮，在横梁的表面设有X向的齿条或冲孔网板，齿轮与其配合能带动横向行走装置行走。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基准板侧边上的标记部位是等间距设于侧边上的凹槽或凸起；所述横梁的两端分别搭接在两侧边的表面，搭接部位的底面具有与所述凹槽或凸起相配合的凸起或凹槽形状以用于定位；或者，
所述基准板侧边上的标记部位是等间距设于侧边上的标记线或标记点；所述横梁的两端分别装有一个能沿Y向移动的移动定位装置，移动定位装置是一个底座，装有用于识别标记线或标记点的定位监测设备，定位监测设备是光电传感器或测距摄像头；在移动定位装置内部装有电机，电机通过传动机构连接设于移动定位装置底部的行走件；电机与定位监测设备分别通过线缆连接至所述第一快速线缆接头；
移动定位装置上的行走件是下述的任意一种：(1)行走件是滚轮，滚轮与基准板侧边的表面接触，基准板侧边嵌装在移动定位装置底部的限位结构中以避免偏移；(2)行走件是轨道轮，在基准板侧边的表面设有Y向的轨道，轨道轮与轨道配合能带动移动定位装置行走；(3)行走件是齿轮，在基准板侧边的表面设有X向的齿条或冲孔网板，齿轮与其配合能带动移动定位装置行走。
8.根据权利要求3至7任意一项中所述的方法，其特征在于，所述手持式打印机与底座通过嵌套、卡装、扣装、嵌装或螺纹连接的方式实现装载；所述线缆对接是指通过卡装、扣装、嵌装或触点对接的方式实现对接和电连接；所述底座内部还设有电源模块，电源模块是充电式锂电池、镍氢充电电池、镍镉充电电池、碱性锌锰电池或酸性锌锰电池中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位装置具有方框型的基准板，其内部的方形开口部位用于放置待打印材料，在基准板两条Y向的侧边上对称地设置定位部件；该定位装置还包括一条X向的辅助尺，辅助尺的两端依据两条侧边上的定位部件实现定位；手持打印机具有垂直于其喷头阵列的直边，且能以该直边紧密贴合所述辅助尺的侧边；或者，手持打印机具有一个带有直边的独立套件，当手持式打印机与独立套件组装后能以后者的直边紧密贴合所述辅助尺的侧边。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在辅助尺的表面设有等间距布置的定速标记，定速标记是刻度线或标记点；在手持式打印机上设置能够按固定频率闪烁的指示灯，指示灯通过线缆依次连接开关和控制芯片；
所述定位部件与辅助尺具有下述任意一种配合方式：
(1)定位部件是间隔设于基准板侧边表面或内侧边缘上的多个凹陷部位，辅助尺两端的下表面设有与其配合的凸出部位；
(2)定位部件是间隔设于基准板侧边表面或内侧边缘上的多个凸出部位，辅助尺两端的下表面设有与其配合的凹陷部位；
(3)定位部件是间隔设于基准板侧边表面或内侧边缘上的多个锯齿结构，辅助尺两端具有适配锯齿结构的凸出部；
(4)定位部件是间隔设于基准板侧边表面或内侧边缘上的多个凸起隔挡或凹槽，所述辅助尺以其两端部伸入隔挡或凹槽。
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| WO2021218869A1 (zh) | 2021-11-04 |
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Legal Events
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