CN1704250A - 使用编码器的热敏打印头及马达的控制方法和控制器 - Google Patents

使用编码器的热敏打印头及马达的控制方法和控制器 Download PDF

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Abstract

提供了一种在热敏打印机中利用编码器的用于热敏打印头和马达的控制方法和控制器，其中利用装配到马达的编码器的输出信号来控制马达的移动，并且将允许热敏打印头加热介质的周期与编码器的上述输出信号同步。所述控制器包括编码器，用于将马达的移动转换为电信号并输出该电信号；以及计数器单元，用于对所述电信号的改变进行计数，并且只要改变次数等于预定值，就产生并输出用于启动热敏打印头对介质的加热的信号。

Description

使用编码器的热敏打印头及马达的控制方法和控制器
相关申请的交叉引用
本申请要求2004年4月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2004-0030449在35U.S.C.119(a)下的优先权，通过引用而在此合并其整体公开。
技术领域
本发明涉及一种热敏打印机。更具体地说，本发明涉及一种热敏打印机中的使用编码器的热敏打印头及马达的控制方法和控制器，其中利用装配到马达的编码器的输出信号来计算马达速度从而控制马达的移动，并且允许热敏打印头加热介质的周期与编码器的上述输出信号同步。
背景技术
一般来说，热敏打印机通过允许热敏打印头加热介质来执行打印作业。这种热敏打印机以预定周期施加热量并利用马达作为供应该介质的激励源。
也就是说，这种热敏打印机通过允许热敏打印头以预定周期向介质施加热量而执行打印作业，而不考虑介质馈送到热敏打印头的速度。在这种情况下，当介质的馈送速度由于譬如外界荷载变动的外界因素而突然改变时，由于作为馈送介质的激励源的马达的速度，导致可能出现不能保持精确打印分辨率以及打印质量恶化的问题。
发明内容
本发明提供了一种使用编码器的热敏打印头及马达的控制方法和控制器，其中通过将允许热敏打印头加热介质的周期与装配到马达的编码器的输出信号同步，即使当纸页馈送速度由于外界荷载变动而改变时，也可以提供精确的打印分辨率，并且其中通过利用编码器的上述输出信号对纸页馈送速度实时补偿，可以获得稳定的打印操作及高打印质量。
按照本发明的一个方面，提供了一种在热敏打印机中利用编码器的用于热敏打印头和马达的控制器，所述控制器包括：编码器，用于将马达的移动转换为电信号并输出该电信号；以及计数器单元，用于对所述电信号的改变进行计数，并且如果改变次数等于预定值，就产生并输出用于启动热敏打印头对介质的加热的信号。可以计数所述电信号的上升沿作为所述电信号的改变。
该控制器还可包括：基准值设置单元，用于设置用于控制马达移动的马达速度基准值；速度计算单元，用于通过对所述电信号的边沿进行计数来计算马达的移动距离，通过将算出的移动距离除以对上述边沿数目进行计数所花费的时间而算出马达速度，并输出所算出的马达速度；以及控制单元，用于当所述马达速度基准值大于从速度计算单元输出的速度时，提高马达的速度，而当所述基准值小于从速度计算单元输出的速度时，降低马达的速度。
根据本发明的另一方面，提供了一种利用编码器的用于热敏打印头和马达的控制方法，所述方法包括：(a)通过使用编码器将马达的移动转换为电信号；(b)对所述电信号的改变进行计数；和(c)当在步骤(b)中计数边沿数目时，允许热敏打印头加热介质。
在该控制方法中，步骤(a)还包括下列步骤：(al)设置用于控制马达移动的马达速度基准值；(a2)通过计数所述电信号的边沿来计算马达的移动距离；(a3)通过将所计算出的移动距离除以对所述边沿数目进行计数所花费的时间而算出马达速度；(a4)当所述马达速度基准值大于在步骤(a3)中所算出的速度时，提高马达的速度；以及(a5)当所述马达速度基准值小于在步骤(a3)中所算出的马达速度时，降低马达的速度。
上述控制方法也可以实施为其上记录有允许计算机运行该方法的程序的计算机可读记录介质。
附图说明
通过参照附图详细描述其示范实施例，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显，其中：
图1是图示了使用装配有编码器的马达的热敏打印机的结构的方框图；
图2是图示了根据本发明的实施例的使用编码器的热敏打印头的控制器结构的方框图；
图3是图示了根据本发明的实施例的使用编码器的马达的控制器的结构的方框图；
图4是图示了根据本发明的实施例的使用编码器控制热敏打印头的过程的流程图；
图5是图示了根据本发明的实施例的作为矩形波的编码器的输出信号与热敏打印头加热介质的时间点之间的关系的图表；
图6是图示了根据本发明的实施例的作为正弦波的编码器的输出信号与热敏打印头加热介质的时间点之间的关系的图表；
图7是图示了根据本发明的实施例的使用编码器和递减计数器控制热敏打印头的过程的流程图；和
图8是图示了根据本发明的实施例的使用编码器控制马达的过程的流程图。
在这些附图中，相同的附图标记或符号指明相同的元件。
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述根据本发明实施例的利用编码器控制热敏打印头和马达的控制方法和控制器。
图1是图示了使用装配有编码器的马达的热敏打印机结构的方框图。该热敏打印机包括热敏打印头100、热敏打印头喷嘴110、热敏打印头辊120、纸页输入辊130、纸页传感器140、马达150、以及编码器160。
热敏打印头100以预定周期对热敏打印机中的介质进行加热。热敏打印头喷嘴110将打印作业所需的墨水供给热敏打印头辊120。热敏打印头辊120利用热敏打印头100所施加的热量将该墨水附着到介质上并输出该介质。纸页输入辊130使用作为激励源的马达150来传送介质。纸页传感器140感测介质的位置。马达150用作将介质供给热敏打印头100的激励源。编码器160将马达150的移动转换为电信号并然后输出该电信号。
图2是图示了根据本发明的利用编码器的热敏打印头的控制器结构的方框图。所述控制器包括马达200、编码器210、计数器单元220、以及热敏打印头230。
马达200将为打印作业供应的纸页传送给热敏打印头230。装配到马达200的编码器210将马达200的移动转换为电信号并然后输出该电信号。计数器单元220对从编码器210输出的上述电信号的改变(边沿)进行计数，并每当编码器输出信号的改变次数达到预定值时，就输出用于启动热敏打印头的加热的信号(加热信号)。当编码器的上述输出信号是矩形波时，计数器单元220可以计数编码器输出信号的上升沿、下降沿、或者恒定部分作为该编码器输出信号的改变。
热敏打印头230响应于从计数器单元220输出的上述加热信号而对供给的纸页施加热量。
图3是图示了根据本发明的实施例的使用编码器的马达的控制器的结构的方框图。所述马达控制器包括基准值设置单元300、马达310、编码器320、速度计算单元330、以及控制单元340。
基准值设置单元300设置用于控制马达310移动的马达速度的基准值，并然后输出所设置的基准值。马达310按照控制单元340所输出的电流量工作，并将该介质供给热敏打印头。编码器320将马达310的移动转换为电信号并然后输出该电信号
速度计算单元330对编码器320的上述输出信号的边沿进行计数，并通过将该边沿数乘以边沿之间的预定移动距离而计算出马达310的移动距离，通过将算出的移动距离除以边沿计数所花费的时间而算出马达310的速度，并然后输出该算出的速度。
当从基准值设置单元300输出的马达速度基准值大于速度计算单元330所输出的马达速度时，控制单元340则增大供给马达310的电流量，由此提高马达310的速度。当马达速度的基准值小于从速度计算单元330输出的马达速度时，控制单元340则减小供给马达310的电流量，由此降低马达310的速度。控制单元340可以实施为PID、PI、P、自适应控制器、或任何其他适当的控制装置。
图4至8是图示了根据本发明的实施例的利用编码器控制热敏打印头和马达的控制器的操作的流程图。现在将参照这些附图描述本发明。
图4是图示了根据本发明实施例的利用编码器控制热敏打印头的过程的流程图。首先，在步骤600，通过利用编码器210将马达200的移动转换为电信号。在步骤610，监视编码器210的输出信号的改变并对编码器210的输出信号的改变次数进行计数。当编码器的输出信号是矩形波时，在步骤610，可计数该编码器输出信号的上升沿、下降沿、或者恒定部分作为编码器输出信号的改变。当编码器的输出信号是正弦波时，则可对编码器输出信号的最大值或最小值进行计数。
接下来，在步骤620，确定在操作610所计数的改变次数是否达到预定值。如果该改变次数并未达到预定值n，则重复步骤610到620直至编码器输出信号的改变次数达到预定值n为止。然后，在步骤630，热敏打印头230加热介质。
图5是图示了根据本发明的实施例的作为矩形波的编码器的输出信号与热敏打印头加热介质的时间点之间的关系的图表，其中n被设置为2，使得只要计数器单元220所计数的上升边沿数目等于2，热敏打印头230就加热该介质。
图6是图示了根据本发明的实施例的作为正弦波的编码器的输出信号与热敏打印头加热介质的时间点之间的关系的图表。当编码器210的输出信号是正弦波时，通过监视差分系数为0的该输出信号的最大值或最小值而对该输出信号的最大值或最小值数目进行计数，并且只要所述最大值或最小值的数目等于预定值，计数器单元220就产生并输出启动热敏打印头230的加热作业的信号。
图7是明确图示了根据本发明的实施例的使用编码器和递减计数器来控制热敏打印头的过程的流程图。首先，当热敏打印头230与编码器的输出信号同步时，在步骤700中设置周期m。在步骤710中，监视通过将马达移动转换成电信号而获得的编码器210的输出信号的改变，并每当编码器输出信号改变时，该值m就减少1。当编码器的上述输出信号是矩形波时，在步骤710中，可计数编码器的输出信号的上升沿、下降沿、或者恒定部分作为编码器输出信号的改变。当编码器的输出信号是正弦波时，则可计数编码器的输出信号的最大值或最小值。
接下来，在步骤720，检查值m是否等于0。当值m不等于0时，重复操作710直至该值m等于0为止。然后，在步骤730，热敏打印头230加热该介质。
图8是图示了根据本发明的实施例的使用编码器控制马达的过程的流程图。首先，在步骤800，设置用于控制马达310的马达速度基准值。在步骤810中，通过监视输出信号的边沿而对编码器320的输出信号的边沿数目进行计数，并通过将所计数的边沿数目乘以边沿之间的马达预定移动距离而算出马达310的实际移动距离。然后，在步骤820，通过将算出的马达310的移动距离除以对边沿数目进行计数所花费的时间而算出马达310的移动速度。
接下来，在步骤830，确定马达的移动速度是否小于所设置的马达速度基准值。当马达移动速度小于该基准值时，则在步骤840中增大供给马达310的电流量，由此提高马达310的速度。而当马达移动速度大于所述基准值时，则在步骤850中减小供给马达310的电流量，由此降低马达310的速度。
如上所述，在根据本发明的实施例的利用编码器的热敏打印头和马达的控制器和控制方法中，通过当允许热敏打印机利用作为激励源的马达工作时，将允许热敏打印头加热介质的周期与装配到马达的编码器的输出信号同步，即使当介质馈送速度由于外界荷载变动而改变时，也可以提供精确的打印分辨率。也可能通过利用装配到马达的编码器的上述输出信号对马达实际移动速度进行计算并对马达速度变化进行实时补偿，而维持稳定的纸页馈送速度。
本发明还可以实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。所述计算机可读记录介质可以是能够存储其后可被计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘只读存储器(CD-ROMS)、磁带、软盘、光学数据存储器件、以及载波(譬如通过因特网的数据传输)。所述计算机可读记录介质也可以分布在通过网络耦接的计算机系统中，使得计算机可读代码以分布的形式被存储和运行。此外，本发明所属领域的普通程序员可以容易地解释用于实现本发明实施例的函数式程序、代码、以及代码段。
虽然已经通过参照其示范实施例而具体示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应当理解可以作出形式和细节上的各种改变，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。上述示范实施例应当理解为描述性的而不用于限制的目的。因此，本发明的范围不该由本发明的具体描述而应该由所附权利要求限定，并且该范围内的所有差别将被解释为包括在本发明中。

Claims (18)

1.一种在热敏打印机中利用编码器的用于热敏打印头和马达的控制器，所述控制器包括：
编码器，用于将马达的移动转换为电信号并输出该电信号；以及
计数器单元，用于对所述电信号的改变进行计数，并且只要改变次数等于预定值，就产生并输出用于启动热敏打印头对介质的加热的信号。
2.如权利要求1所述的控制器，其中计数所述电信号的上升沿作为所述编码器的输出信号的改变。
3.如权利要求1所述的控制器，进一步包括：
基准值设置单元，用于设置用于控制马达移动的马达速度基准值；
速度计算单元，用于通过对所述电信号的边沿进行计数来计算马达的移动距离，通过将算出的移动距离除以对上述边沿数目进行计数所花费的时间而算出马达速度，并输出所算出的马达速度；以及
控制单元，用于当所述马达速度基准值大于从速度计算单元输出的速度时，提高马达的速度，而当所述基准值小于从速度计算单元输出的速度时，降低马达的速度。
4.如权利要求1所述的控制器，其中该介质包括纸张。
5.如权利要求1所述的控制器，其中所述电信号包括正弦波信号和方波中的一种。
6.如权利要求1所述的控制器，其中计数所述电信号的下降沿作为编码器输出信号的改变。
7.如权利要求1所述的控制器，其中计数所述电信号的恒定部分和峰值中的至少一个作为编码器输出信号的改变。
8.一种利用编码器的用于热敏打印头和马达的控制方法，所述方法包括：
(a)通过使用编码器将马达的移动转换为电信号；
(b)对所述电信号的改变进行计数；和
(c)当步骤(b)中计数的改变次数等于预定阈值时，允许热敏打印头加热介质。
9.如权利要求8所述的方法，其中步骤(a)还包括下列步骤：
(a1)设置用于控制马达移动的马达速度基准值；
(a2)通过计数所述电信号的改变来计算马达的移动距离；
(a3)通过将所计算出的移动距离除以对所述电信号的改变次数进行计数所花费的时间而算出马达速度；
(a4)当所述马达速度基准值大于在步骤(a3)中所算出的速度时，提高马达的速度；以及
(a5)当所述马达速度基准值小于在步骤(a3)中所算出的马达速度时，降低马达的速度。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述电信号的改变包括电信号的上升沿。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述电信号的改变包括电信号的下降沿。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述电信号的改变包括电信号的恒定部分和峰值中的至少一个。
13.如权利要求8所述的方法，其中该介质包括纸张。
14.一种具有指令的计算机可读记录介质，用于利用编码器控制热敏打印头和马达，包括：
第一组指令，适于控制编码器将马达的移动转换为电信号并输出该电信号；以及
第二组指令，适于控制计数器单元对所述电信号的改变进行计数，并且只要改变次数等于预定值，就产生并输出用于启动热敏打印头对介质的加热的信号。
15.如权利要求14所述的具有指令的计算机可读记录介质，进一步包括：
第三组指令，适于控制基准值设置单元来设置用于控制马达移动的马达速度基准值；
第四组指令，适于控制速度计算单元通过对所述电信号的边沿进行计数来计算马达的移动距离，通过将算出的移动距离除以对上述边沿数目进行计数所花费的时间而算出马达速度，并输出所算出的马达速度；以及
第五组指令，适于控制控制单元当所述马达速度基准值大于从速度计算单元输出的速度时，提高马达的速度，而当所述基准值小于从速度计算单元输出的速度时，降低马达的速度。
16.如权利要求14所述的具有指令的计算机可读记录介质，其中所述第一组指令适于控制所述编码器计数所述电信号的上升沿作为编码器输出信号的改变。
17.如权利要求14所述的具有指令的计算机可读记录介质，其中所述第一组指令适于控制所述编码器计数所述电信号的下降沿作为编码器输出信号的改变。
18.如权利要求14所述的具有指令的计算机可读记录介质，其中所述第一组指令适于控制所述编码器计数所述电信号的恒定部分和峰值中的至少一个作为编码器输出信号的改变。
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