CN1672952A - 检测打印状态的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
由打印区(34)和非打印区(36)组成的打印状态检测标记(18)被打印在物体(14)上并以光进行照明。由第一传感器(26)和第二传感器(28)检测从打印状态检测标记(18)反射或者透过打印状态检测标记(18)的光。将第一传感器(26)检测的第一检测光量与预定的第一阈值进行比较以产生第一比较结果，且将第二传感器(28)检测的第二检测光量与预定的第二阈值进行比较以产生第二比较结果。基于第一比较结果和第二比较结果来判定物体(14)上的打印标记(16)的打印状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测打印在物体上的标记的打印状态的装置及方法。
背景技术
当打印设备，例如喷墨打印机或激光打印机在物体上打印字符时，如果物体传送得不正确或者打印头打印不规则，那么所打印的字符就会超出物体上的位置范围以外，或者打印两次，或者根本没有打印出来，或者以错误的尺寸打印在物体上。
为了防止这各种各样的打印故障，这些故障可能是由例如缺墨或者喷墨打印机的打印头堵塞等原因所引起的，现有技术中已知，在物体上打印出打印故障校验标记并将从打印故障校验标记反射的光束所表示的检测信号与阈值进行比较，由此来确定打印故障校验标记的打印状态(参见日本公开专利No.11-42838)。
不过，根据该已知技术，由于单个传感器仅能检测单个打印故障校验标记，因此，对于打印故障校验标记的打印状态的检测仅仅指示出打印故障校验标记是否被打印出来。传统方法不能使人辨别由各种打印状态所产生的打印故障的真正原因。
发明内容
本发明的基本目的是提供一种容易检测标记的打印状态的装置及方法，该标记通过打印设备打印在物体上。
本发明的主要目的是提供一种检测标记的打印状态的装置及方法，该标记通过打印设备打印在物体上，从而根据物体是如何传送或者标记是如何通过打印设备打印出来而辨别产生打印故障的原因。
本发明的另一个目的是提供一种检测标记的打印状态的装置及方法，该标记通过打印设备打印在物体上，从而确定标记是否打印在物体的位置范围以外。
本发明还有一个目的是提供一种检测标记的打印状态的装置及方法，该标记通过打印设备打印在物体上，从而确定标记是否重复打印在物体上。
本发明还有一个目的是提供一种检测标记的打印状态的装置及方法，该标记通过打印设备打印在物体上，从而确定标记是否确实打印在物体上。
本发明还有一个目的是提供一种检测标记的打印状态的装置及方法，该标记通过打印设备打印在物体上，从而确定打印在物体上的标记的尺寸大小。
根据本发明，由打印区和非打印区组成的打印状态检测标记在物体上打印出来，并由第一传感器和第二传感器进行检测。由第一传感器检测来自打印区的第一检测光量，该第一检测光量与预定的第一阈值进行比较以产生第一比较结果。此外，由第二传感器检测来自非打印区的第二检测光量，该第二检测光量与预定的第二阈值进行比较以产生第二比较结果。基于第一比较结果和第二比较结果来确定打印在物体上的标记的打印状态。
例如，当打印区打印成黑色时，如果来自打印区的第一检测光量大于第一阈值，那么就可以确定打印故障是由打印头喷嘴堵塞，打印位置偏移，或是打印尺寸缩减而引起的。如果来自非打印区的第二检测光量小于第二阈值，那么就可以确定打印故障是由打印位置偏移，双重打印污点，或是打印尺寸增大引起的。
黑色打印区可以是任意性质的，只要来自物体上打印区的光量小于来自物体上非打印区的光量。例如，可以将墨水涂覆在例如波纹纸板等物体上而形成打印区，该墨水的颜色暗于波纹纸板的颜色。
当通过第一传感器和第二传感器在检测到传送物体之后的预定时间检测打印状态检测标记时，就能够确定打印标记是否在物体传送方向上发生了位置偏移。
如果用单独的打印装置形成打印内容和打印状态检测标记，那么就能检测出用于形成打印内容的打印装置的故障。
第一传感器和第二传感器可包括反射式传感器，用于检测从打印区和非打印区反射的光量。可基于第一和第二比较结果确定打印状态，该第一和第二比较结果是将反射光量与第一和第二阈值进行比较而产生的。可选地，第一传感器和第二传感器可包括透射式传感器，用于检测透过打印区和非打印区的光量。可基于第一和第二比较结果确定打印状态，该第一和第二比较结果是将透射光量与第一和第二阈值比较而产生的。
下面将结合附图，以描述性例举方式说明本发明的优选实施例，从中可以更清晰地了解本发明的上述以及其他目的，特性和优点。
附图说明
图1是根据本发明的打印状态检测装置的透视图；
图2是打印状态检测装置的方块图；
图3是表示打印标记和打印状态检测标记的视图；
图4是打印状态检测装置的操作顺序流程图；
图5是表示打印状态检测标记与第一及第二读取范围之间的位置关系的视图；
图6是表示打印状态检测标记与第一及第二读取范围之间的另一位置关系的视图；
图7是表示打印状态检测标记与第一及第二读取范围之间的另一位置关系的视图；
图8是表示打印状态检测标记与第一及第二读取范围之间的另一位置关系的视图；
图9是基于打印状态检测标记与第一及第二传感器之间的位置关系而产生的一组信号的时序图；
图10是基于打印状态检测标记与第一及第二传感器之间的另一位置关系而产生的一组信号的时序图；
图11是基于打印状态检测标记与第一及第二传感器之间的另一位置关系而产生的一组信号的时序图；
图12是基于打印状态检测标记与第一及第二传感器之间的另一位置关系而产生的一组信号的时序图；
图13是表示打印标记与打印状态检测标记之间的位置关系的视图；
图14是表示打印标记与打印状态检测标记之间的另一位置关系的视图；以及
图15是表示打印标记与打印状态检测标记之间的另一位置关系的视图。
具体实施方式
图1以透视方式表示根据本发明的打印状态检测装置10，而图2以方块图形式表示打印状态检测装置10。
如图1所示，打印状态检测装置10是用于检测打印状态检测标记18的装置，该打印状态检测标记18与打印标记16一起打印在传送设备12传送的物体14上，以便用来检测打印状态检测标记18的打印状态。打印状态检测装置10具有主体块20和位置检测器22。
打印标记16和打印状态检测标记18通过单独的打印设备(未示出)，例如喷墨打印机或激光打印机而形成在物体14上。在本实施例中，假定物体14包括白色物体，而打印标记16和打印状态检测标记18两者都以黑色墨水等打印。
如图2所示，打印状态检测装置10的主体块20包括照明单元24，第一传感器26，第二传感器28，判定单元30，和显示单元32。
打印状态检测标记18包括由打印设备形成在物体14的表面上的黑色打印区34，以及由物体14本身的表面形成的非打印区36(参见图3)。如图5所示，当打印设备和传送设备12正常运作时，第一传感器26设置在打印区34上的第一读取范围38内，而第二传感器28设置在非打印区36上的第二读取范围40内。
位置检测器22是用于确认由传送设备12传送的物体14何时移动到主体块20下方的位置处的传感器。
第一和第二传感器26，28中的每一个都包括反射式传感器，用于在检测标记18被照明单元24照射时检测从打印状态检测标记18反射的光量。可选地，第一和第二传感器26，28中的每一个都包括透射式传感器。如果第一和第二传感器26，28包括透射式传感器，那么照明单元24设置在面向第一和第二传感器26，28的位置处，以便第一和第二传感器26，28检测从照明单元24发射出来并透过打印状态检测标记18的光。
判定单元30用来整体上控制打印状态检测装置10，并包括处理器，例如CPU等，以及存储设备，例如ROM和RAM。
显示单元32显示信息，该信息表示由判定单元30判定的打印状态，并且显示单元32包括显示设备，例如LED，LCD，等等。
以下将参考图4说明打印状态检测装置10的操作顺序。
在步骤S1中，在物体14由传送设备12传送时的正常传送模式过程中，位置检测器22检测到物体14之后直到打印状态检测标记18到达与第一传感器26及第二传感器28对准的预定位置时，所消耗的位移时间T被设定作为初始设置设定在判定单元30中。
将初始设置设定在判定单元30中以后，传送设备12开始传送物体14。在步骤S2中，位置检测器22检测物体14并输出检测信号至判定单元30。
在步骤S3中，当来自位置检测器22的检测信号输入至判定单元30时，判定单元30输出照明信号至照明单元24，该照明单元24发射照明光照射打印状态检测标记18。
经过位移时间T以后，来自位置检测器22的检测信号在步骤S4中输入至判定单元30之后，从照明单元24所照射的打印状态检测标记18反射的光由第一传感器26和第二传感器28在步骤S5中进行检测。第一传感器26和第二传感器28将反射光的各检测量输出至判定单元30。
特别地，从照明单元24发射至打印状态检测标记18的光量中，从打印区34反射的光量由第一传感器26进行检测并从此处作为第一检测光量输出至判定单元30。此外，从非打印区26反射的光量由第二传感器28进行检测并从此处作为第二检测光量输出至判定单元30。
图5表示物体上的打印状态正常且物体14被正常传送时，打印状态检测标记18与第一及第二读取范围38，40之间的位置关系。
如图5所示，由于打印区34是黑色的，如果第一传感器26的第一读取范围38落在打印区34之内，那么由第一传感器26检测的第一检测光量基本上为0。因此，第一阈值预置为等于或接近于0的值。当第一检测光量等于或小于第一阈值时，判定单元30输出“OFF”检测结果(第一比较结果)。
如果第一读取范围38没有对准打印区34，或者由于打印头喷嘴堵塞等原因引发打印故障，那么由第一传感器26检测的第一检测光量会大于0。于是，当第一检测光量大于第一阈值时，判定单元30输出“ON”检测结果(第一比较结果)。
由于非打印区36没有包含打印材料，因此如果第二传感器28的第二读取范围40落在非打印区36之内，那么由第二传感器28检测的第二检测光量基本上等于从照明单元24发射的照明光量。因此，第二阈值预置为接近于照明光量的值。当第二检测光量等于或大于第二阈值时，判定单元30输出“ON”检测结果(第二比较结果)。
如果打印区34没有落在第二读取范围40以内，那么由第二传感器28检测的第二检测光量小于照明光量。于是，当第二检测光量小于第二阈值时，判定单元30输出“OFF”检测结果(第二比较结果)。
假定打印标记16与打印状态检测标记18形状不同。此外，第一读取范围38的面积等于或小于打印区34的面积，且第二读取范围40的面积等于或小于非打印区36的面积。为增大检测打印状态时的精度，第一读取范围38优选地应该具有基本上与打印区34相同的形状。
在步骤S6中，判定单元30基于来自第一传感器26的第一检测光量和来自第二传感器28的第二检测光量来判定物体14上的打印状态。
图9至12是时序图，指示了基于物体14上的打印状态检测标记18与第一及第二传感器26，28之间的位置关系而产生的信号组，其中第一和第二传感器26，28分别具有第一和第二读取范围38，40，如图5至8所示。
图5表示当第一读取范围38落入打印区34以内且第二读取区40落入非打印区36以内时所产生的一组信号。当位置检测器22检测到物体14之后再经过在步骤S1中设置的位移时间T时，判定单元30将第一和第二检测光量与第一和第二阈值进行比较。如图9所示，判定单元30产生第一比较结果“OFF”作为第一检测光量与第一阈值之间的比较结果(见图9中的(b))，并产生第二比较结果“ON”作为第二检测光量与第二阈值之间的比较结果(见图9中的(c))。在结合检测结果的基础上，判定单元30判断物体14上的打印状态是正常的，并产生判定输出“ON”(见图9中的(d))。
图6表示当物体14在向着第二读取范围40的方向上发生位置偏移时所产生的一组信号，该方向垂直于物体14的传送方向。如图6所示，第一读取范围38偏离打印区34而第二读取范围40落在打印区34以内。在这种情况下，如图10所示，判定单元30产生第一比较结果“ON”(见图10中的(b))，并产生第二比较结果“OFF”(见图10中的(c))。在结合检测结果的基础上，判定单元30判断物体14上的打印结果在向着第二读取范围(40)的方向上发生偏移，该方向垂直于物体14的传送方向，并产生判定输出“OFF”(见图10中的(d))。
图7表示当物体14在向着第一读取范围(38)的方向上发生位置偏移时所产生的一组信号，该方向同样地垂直于物体14的传送方向。如图7所示，第一读取范围38和第二读取范围40偏离打印区34。在这种情况下，如图11所示，判定单元30产生第一比较结果“ON”(见图11中的(b))，并产生第二比较结果“ON”(见图11中的“c”)。在结合检测结果的基础上，判定单元30判断物体14上的打印在向着第一读取范围(38)的方向上发生偏移，该方向垂直于物体14的传送方向，并产生判定输出“OFF”(见图11中的(d))。
图8表示当物体14在物体14的传送方向上发生位置偏移时所产生的一组信号。如图8所示，第一读取范围38和第二读取范围40都偏离打印区34。在这种情况下，如图12所示，判定单元30产生第一比较结果“ON”(见图12中的(b))，以及第二比较结果“ON”(见图12中的(c))。在结合检测结果的基础上，判定单元30判断物体14上的打印在物体14的传送方向上发生偏移，并产生判定输出“OFF”(见图12中的(d))。
尽管没有表示出来，如果物体14上的打印标记16位置正确，但物体14与打印设备，例如喷墨打印机等的喷嘴之间的距离不恰当，或者如果由于打印头喷嘴堵塞引起打印故障，那么由于打印状态检测标记18的打印区34发生改变，判定单元30产生第一和第二比较结果，两个比较结构要么都是“ON”要么都是“OFF”。在这种情况下，判定单元30判断打印没有正确地实施在物体14上，并产生判定输出“OFF”。当打印标记16根本没有打印在物体14上时，判定单元30也产生判定输出“OFF”。
如上所述，如果第一比较结果是“ON”且第二比较结果是“OFF”，那么判定单元30判断物体14上的打印在向着第二读取范围(40)的方向上发生偏移，该方向垂直于物体14的传送方向。
如果第一比较结果是“ON”而第二比较结果是“ON”，那么判定单元30判断物体14上的打印在向着第一读取范围(38)的方向上发生偏移，该方向垂直于物体14的传送方向，或者在物体14的传送方向上发生偏移，或者打印设备，例如喷墨打印机等出现了喷嘴堵塞或缺墨。
如果第一比较结果是“OFF”而第二比较结果是“ON”，那么判定单元30判断物体14上的打印是正常的。
在步骤S7中，在结合第一比较结果和第二比较结果的基础上得到的判定结果显示在显示单元32上。如果判断出现了打印故障，那么可以在结合第一比较结果和第二比较结果的基础上辨别导致打印故障的原因并显示在显示单元32上。更特别地，故障可以被辨别并显示为打印在物体14的传送方向上发生位置偏移、双重打印污点、没有打印、或者以错误的尺寸打印。
图13至15表示打印标记16和打印状态检测标记18之间的位置关系。如图13至15所示，打印状态检测标记18可以打印在打印标记16传送方向上的打印标记16的前面或后面，同时打印在打印标记16传送方向上的打印标记16的前面和后面，或者打印在一组打印标记16与另一组打印标记16之间。
通过根据如上所述实施例的打印状态检测装置10，由打印区34和非打印区36组成的打印状态检测标记18与打印标记16一起打印在物体14上。由第一传感器26和第二传感器28检测打印状态检测标记18，并且判定单元30基于来自第一传感器26和第二传感器28的检测结果来判定物体14上的打印状态，包括例如位置偏移等。
在所描述的实施例中，在步骤S4中来自位置检测器22的表示检测到物体14的检测信号输入至判定单元30以后再经过位移时间T时，在步骤S5中第一传感器26和第二传感器28检测打印状态检测标记18，然后在步骤S6中判定单元30判定物体14上的打印状态。
不过，当位置检测器22检测物体14时，在判定单元30判定打印状态的过程中，来自位置检测器22的检测信号可持续保持为ON状态，且在这种情况下，在来自位置检测器22的检测信号处于OFF状态的同时，第一传感器26或第二传感器28检测到打印标记16或打印状态检测标记18中的一个，那么判定单元30能够判断标记被打印了两次。此外，位移时间T可以设成T＝0且判定单元30可以在检测信号发出的同时开始判定打印状态。此外，尽管在以上实施例中标记是用黑色墨水打印在物体上，但也可以把任何物体14和任何打印设备结合起来，只要能够区别来自打印区34的检测光量与来自非打印区36的检测光量彼此之间的差异。
尽管给出了本发明特定的优选实施例并对其进行了详细说明，但也可以理解，在不脱离附加的权利要求所提出的本发明的保护范围的前提下可以对本发明进行各种修改和变形。
Claims (12)
1.一种检测打印状态的装置，包括：
第一传感器(26)，用于检测来自打印在物体(14)上的打印状态检测标记(18)的打印区(34)的光，所述打印状态检测标记(18)包括所述打印区(34)和非打印区(36)；
第二传感器(28)，用于检测来自所述非打印区(36)的光；以及
判定单元(30)，用于将所述第一传感器(26)检测的第一检测光量与预定的第一阈值进行比较以产生第一比较结果，并用于将所述第二传感器(28)检测的第二检测光量与预定的第二阈值进行比较以产生第二比较结果，以及基于所述第一比较结果和第二比较结果判定物体(14)上的打印标记(16)的打印状态。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括：
照明单元(24)，用于照明所述打印状态检测标记(18)。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述打印区(34)包括黑色打印区；且
如果所述第一检测光量大于所述第一阈值或者所述第二检测光量小于所述第二阈值，则所述判定单元(30)判断发生了打印故障。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括：
检测器(22)，用于在传送物体(14)时检测物体(14)；
其中，在所述检测器(22)检测物体(14)之后在预定时间处，所述第一传感器(26)和所述第二传感器(28)检测所述打印状态检测标记(18)。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述打印标记(16)和所述打印状态检测标记(18)由单独的打印设备打印在物体(14)上。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传感器(26)与第二传感器(28)中的每一个包括用于检测从物体(14)反射的光的反射式传感器。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传感器(26)与第二传感器(28)中的每一个包括用于检测透过物体(14)的光的透射式传感器。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述打印状态检测标记(18)与所述打印标记(16)形状不同。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传感器(26)具有第一读取范围(38)，所述第二传感器(28)具有第二读取范围(40)，所述第一读取范围(38)和所述第二读取范围(40)等于或小于所述打印区(34)和所述非打印区(36)。
10.根据权利要求1所述的装置，还包括：
显示单元(32)，用于显示所述判定单元(30)所判定的打印状态。
11.一种检测打印状态的方法，包括以下步骤：
将打印状态检测标记(18)打印在物体(14)上，所述打印状态检测标记(18)具有打印区(34)和非打印区(36)；
通过第一传感器(26)检测来自所述打印区(34)的光，通过第二传感器(28)检测来自非打印区(36)的光；
将第一传感器(26)检测的第一检测光量与预定的第一阈值进行比较以产生第一比较结果；
将第二传感器(28)检测的第二检测光量与预定的第二阈值进行比较以产生第二比较结果；以及
基于所述第一比较结果和所述第二比较结果判定物体(14)上的打印标记(16)的打印状态。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
传送物体(14)，该物体(14)上打印了所述打印状态检测标记(18)；以及
在传送物体(14)时检测物体(14)，
其中，所述第一传感器(26)在与物体(14)被检测的时间有关的时间检测所述打印状态检测标记(18)。
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