CN204914947U - 基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，包括：送纸装置，用于传送打印介质；打印装置，用于在打印介质上打印信息；扫描装置，用于扫描打印介质上的信息并输出扫描图像；以及控制装置，用于根据扫描图像和需要打印信息的特定位置的定位信息来控制送纸装置和打印装置的操作，以实现在已被扫描过的打印介质上将信息打印于特定位置。

Description

基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机

技术领域

本实用新型涉及一种打印机，特别是一种精准定位打印机。

背景技术

目前，需要在特定位置进行准确打印的打印机的市场需求越来越大，应用场合比如用于精确打印发票、收据等各类金融票据，或者在信封、申请表等格式化表格指定位置填上图文，或者用于在已经打印好的文档添加备注信息。

然而，现有的打印机在指定位置打印相应信息时，常常不能够准确打印，产生打印错位等问题，目前的解决错位的方法是打印几张后，通过操作人员手动进行调整，这样无疑会增加操作人员工作的复杂性，大大影响工作效率。

实用新型内容

为了克服现有的打印机不能实现精确定位打印的缺陷,本实用新型提供了一种新型的精准定位打印机。

本实用新型的一种基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，包括：一种基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，包括：送纸装置，用于传送打印介质；打印装置，用于在打印介质上打印信息；扫描装置，用于扫描打印介质上的信息并输出扫描图像；以及控制装置，与所述送纸装置、所述打印装置和所述扫描装置连接，用于根据扫描图像和需要打印信息的特定位置的定位信息来控制送纸装置和打印装置的操作，以实现在已被扫描过的打印介质上将信息打印于特定位置。

作为优选的，所述精准定位打印机还包括计算机，用于呈现扫描图像，且用于在扫描图像上添加需要打印的信息并向所述控制装置发送需要打印信息的特定位置的定位信息，以及用于发送打印指令。

作为优选的，所述扫描装置包括扫描管和位于所述扫描管下方的衬底，当所述已被扫描过的打印介质位于所述扫描管与所述衬底之间时，所述扫描管用于对所述已被扫描过的打印介质进行即时扫描，将扫描图像与所述计算机上设置的需要打印信息的特定位置进行比对，以实现所述打印装置在送纸方向上的定位。

作为优选的，所述扫描装置包括扫描管和位于所述扫描管下方的衬底，当所述已被扫描过的打印介质位于所述扫描管与所述衬底之间时，所述扫描管用于对所述已被扫描过的打印介质进行即时扫描，将即时扫描图像与原来的扫描图像进行比对，以计算所述打印装置在水平方向上的位置偏差。

作为优选的，所述打印装置包括打印头和连接于所述打印头的打印头移动机构，所述控制模块用于根据需要打印的信息的特定位置的定位信息，以及计算得出的所述打印头在水平方向上的位置偏差，控制所述打印装置移动于正确的水平位置。

作为优选的，所述送纸装置包括前滚轮、入纸机构、后滚轮和纸张稳定机构，从送纸方向上看依序为所述入纸机构、所述后滚轮、所述纸张稳定机构和所述前滚轮，所述打印装置位于所述后滚轮和所述纸张稳定机构之间，所述前滚轮、所述纸张稳定机构与所述后滚轮通过齿轮传动。

作为优选的，所述扫描装置包括扫描管和位于所述扫描管下方的衬底，所述扫描管位于所述纸张稳定机构与所述前滚轮之间。

作为优选的，所述衬底为黑色衬底。

作为优选的，所述打印装置包括打印头和打印头移动机构，所述打印头移动机构设有移动轨道，所述扫描管与所述移动轨道保持固定的距离。

作为优选的，所述送纸装置包括被所述控制装置控制的、用于驱动所述后滚轮的驱动电机。

相对于现有技术，本实用新型的精准定位打印机通过扫描原稿，然后在扫描图像上添加需要打印的信息，在再次送入打印机的原稿上打印信息，控制装置对需要打印的特定位置与扫描图像进行比对，实现了精准打印。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机的组装图；

图2为图1所示的打印机的另一角度的组装图；

图3为本实用新型一个实施例的打印机扫描后计算机中显示的原稿的示意图；

图4为本实用新型一个实施例的打印机在精准定位时将原稿进行分区的示意图；

图5为本实用新型一个实施例的打印机在打印介质上确定需添加信息的位置的示意图；

图6为本实用新型一个实施例的打印机在打印介质上的“目标区域”的示意图；

图7为本实用新型一个实施例的打印机送纸方向对准过程中合成的图像存在黑边的示意图。

附图标号说明：

扫描管1、衬底2、前滚轮3、打印纸4、纸张稳定机构5

入纸机构6、控制装置7、打印头8、打印头移动机构9、后滚轮10

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

参见图1和图2，一种基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机包括扫描装置、送纸装置、打印装置和控制装置，扫描装置主要由高分辨率CCD扫描管1和黑色的衬底2组成；送纸装置包括前滚轮3、入纸机构6、后滚轮10和纸张稳定机构5；打印装置包括打印头8和打印头移动机构9。

送纸装置与传统打印机相似。从送纸方向上看，依序为入纸机构6、后滚轮10、纸张稳定机构5和前滚轮3。入纸机构6位于打印头8后方，通过数据线接收控制装置的指令，把纸张送入打印机。

纸张稳定机构5位于打印头8与扫描管1之间，纸张稳定机构5内部含有一个厚度略大于纸张厚度的空腔以及若干小滚轮，小滚轮用于使纸张平稳和有利于减少卡纸现象发生。纸张稳定机构5中的小滚轮跟前后滚轮(3、10)通过齿轮组相连接。

前滚轮3位于扫描装置的前方。后滚轮10位于入纸机构6与打印头8之间。后滚轮10有驱动电机，驱动电机通过数据线与控制装置连接，由控制装置对其进行控制。前滚轮3，纸张稳定机构5都没有驱动电机，都是通过齿轮与后滚轮10相连接，以便整个送纸装置能同步工作。在控制装置的控制下，前滚轮3和后滚轮10准确移动纸张。

打印装置与传统打印机相似，由打印头8和打印头移动机构9组成。打印装置通过数据线接收控制装置的指令，以完成打印操作。打印头移动机构9设有移动轨道，扫描管1与移动轨道保持固定的距离。

扫描装置固定于打印机内，由扫描管1与黑色的衬底2组成。扫描管1位于打印机内的打印介质(即纸张)的上方，黑色的衬板2位于打印机内的纸张的下方，并且黑色的衬底2位于扫描管1的正下方，用于支持纸张以及便于控制装置分辨纸张边界。

在送纸方向，扫描装置位于打印装置前方。扫描管1固定于打印机内部纸张稳定机构5与前滚轮3之间，并且与打印装置保持固定距离。扫描管1通过数据线与控制装置连接，用于把即时数据发送到控制装置进行处理。

控制装置为整个打印机提供电能，同时通过打印数据线与计算机相连，用于与计算机进行数据交换。控制装置通过数据线与送纸装置连接，控制送纸装置送纸。控制装置通过数据线与打印头连接，对其提供电源以及进行控制。控制装置通过数据线与打印头移动机构9连接，并驱动打印头移动机构9内的电机，实现打印头8的左右平移。控制装置通过数据线与扫描管1连接，接收并处理来自扫描管1的即时数据，并对其进行处理和储存等操作。

本实用新型的打印机具有三种工作模式：普通打印模式、普通扫描模式以及精准定位打印模式。

普通打印模式与普通打印机相似。计算机把打印数据传送到控制装置上，控制装置控制入纸机构6开始工作，使纸张进入打印机本体。控制装置通过控制后滚轮10的驱动电机的转动，进而使整个送纸装置工作，将纸张送入打印机。移动到需要打印的位置时，送纸装置停止工作。由控制装置控制打印头8左右移动，移至相应位置进行打印，最后由前滚轮3和后滚轮10将纸张送出打印机本体。

普通扫描模式：计算机把“开始扫描”命令传送到控制装置上，控制装置控制入纸机构6开始工作，使原稿进入打印机，同时控制装置驱动扫描管1开始工作。控制装置控制送纸装置使原稿以固定的速度前进，当稿件通过扫描管1时，扫描管1将扫描得到的即时光信息转化为电信息，并将其传送至控制装置。控制装置对数据进行整合处理，形成完整的原稿扫描图像，再传送至计算机。

精准定位打印模式：首先打印机会先对原稿进行一次扫描，扫描过程与普通扫描模式过程一致。如图3，为扫描后计算机中显示的原稿。(由于采用了黑色衬底，扫描出来的稿件有黑边，黑边的边界即为原稿的边界)。然后用户可以通过计算机软件向图像添加文字或图案，计算机把所添加的文字或图案以及它们的位置信息传到控制装置。如图5，假设“XXX”为用户需要添加的内容。用户把原稿重新放到入纸机构，通过计算机指令，使打印机开始工作。

定位打印时，打印机的工作过程如下：

步骤1，将原稿进行分区。通过控制装置，从纸张的上边缘开始，在垂直方向上进行分区以及编号。分区间隔为一个分区长度(本实例取分区长度1cm，可根据实际字体大小通过软件调整)。如图4所示。

步骤2，确定需添加信息的位置。根据计算机传送过来的添加信息的位置，确定所添加信息的顶端位置所在区域。如图5所示，实例中添加的“XXX”顶端位置在6区。由于打印头与扫描仪的扫描管存在固定的间隙(现假设打印头与扫描仪相距2cm)，因此通过控制装置计算得出正确打印时，扫描管1对准位置以及打印头8对准位置如图5所示

步骤3，计算出“目标区域”与原稿的“粗略对齐位置”。“目标区域”指正确打印时，从扫描仪对准位置开始，往前一个分区长度的区域(本实例中为1cm)。本实例的“目标区域”如图6所示。

计算出“粗略对齐位置”。“粗略对齐位置”指目标分区的最前端，再往前的一个分区边界。本实例的“粗略对齐位置”如图5所示。

步骤4，控制装置控制送纸装置送入原稿，使原稿的“粗略对齐位置”接近扫描管1，但是不超过它。

步骤5，控制装置控制启动扫描管1，同时控制送纸装置以恒定速度5mm/s传送原稿。

在送纸方向上，将打印头8对准纸张。扫描管1将即时获得的数据通过数据线传送至控制装置，控制装置每经过0.2s(扫描管扫过了1mm的范围)就将这段时间内收到的数据转化成一个长度为1mm的图像。2s后(转化出10个图像)，把第1-10次的图像拼合成1cm长的图像，将此图像除去黑边以后的部分，与“目标区域”对比。若不相同，送纸装置继续把原稿向前推进，0.2s后(控制装置转化出第11个图像)，把第2-11次的图像拼合成1cm长的图像与“目标区域”对比，若还不相同，送纸装置继续推进，0.2s后(控制装置转化出第12个图像)，合成第3-12次的图像进行对比，直至完全相同；对比相同后，控制装置立即控制送纸装置停止工作，此时说明打印头在送纸方向上精确位于应打印的位置。

步骤6，计算水平的位置偏差。如图所示，由于扫描装置用了黑色衬底，扫描出来的稿件有黑边，如图7所示，在送纸方向对准过程中，最后一次拼合成的图像也有黑边。根据黑边的宽度差，由控制装置计算出水平位置偏差量。

步骤7，打印头水平方向对齐。根据计算机传送过来的添加信息的水平位置，加上计算出来的位置偏差量，确定了打印头水平方向正确的起始位置。通过控制装置控制打印头左右平移装置，使打印头8在水平方向上对齐正确的水平起始位置。

步骤8，由控制装置控制打印头8进行打印操作，直至完成打印。

步骤9，由控制装置控制送纸装置，把打印好的原稿送出打印机本体。

相对于现有技术，本实用新型的打印机优点如下：(1)本实用新型的精准定位打印机通过扫描原稿，然后在扫描图像上添加需要打印的信息，在再次送入打印机的原稿上打印信息，控制装置对需要打印的特定位置与扫描图像进行比对，实现了精准打印，从而大大提高了工作效率；(2)本实用新型的打印机具有三种工作模式：普通打印模式、普通扫描模式以及精准定位打印模式，三种功能共用相同的一些装置，使得结构得以优化，显得更为精巧。

本领域技术人员应当理解的是，本实施例之中的控制装置和计算机的划分是根据使用者的使用习惯分开表述，在别的实施例之中，控制装置和计算机装置的有些功能是可以互换的，或者控制装置兼具计算机的功能，或者计算机兼具控制装置的功能。本领域技术人员还应当理解的是，本实用新型的扫描装置、送纸装置、打印装置、控制装置和计算机，可以在单个器件中实现，也可以以多个器件的组合的形式实现，可以用软件实现，也可以用硬件、固件或者软件、硬件、固件的适当组合来实现。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于，包括：

送纸装置，用于传送打印介质；

打印装置，用于在打印介质上打印信息；

扫描装置，用于扫描打印介质上的信息并输出扫描图像；以及

控制装置，与所述送纸装置、所述打印装置和所述扫描装置连接，用于根据扫描图像和需要打印信息的特定位置的定位信息来控制送纸装置和打印装置的操作，以实现在已被扫描过的打印介质上将信息打印于特定位置。

2.根据权利要求你1所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：还包括计算机，用于呈现扫描图像，且用于在扫描图像上添加需要打印的信息并向所述控制装置发送需要打印信息的特定位置的定位信息，以及用于发送打印指令。

3.根据权利要求你2所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：进一步的，所述扫描装置包括扫描管和位于所述扫描管下方的衬底，当所述已被扫描过的打印介质位于所述扫描管与所述衬底之间时，所述扫描管用于对所述已被扫描过的打印介质进行即时扫描，将扫描图像与所述计算机上设置的需要打印信息的特定位置进行比对，以实现所述打印装置在送纸方向上的定位。

4.根据权利要求你2所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：进一步的，所述扫描装置包括扫描管和位于所述扫描管下方的衬底，当所述已被扫描过的打印介质位于所述扫描管与所述衬底之间时，所述扫描管用于对所述已被扫描过的打印介质进行即时扫描，将即时扫描图像与原来的扫描图像进行比对，以计算所述打印装置在水平方向上的位置偏差。

5.根据权利要求你4所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：进一步的，所述打印装置包括打印头和连接于所述打印头的打印头移动机构，所述控制模块用于根据需要打印的信息的特定位置的定位信息，以及计算得出的所述打印头在水平方向上的位置偏差，控制所述打印头移动机构移动于正确的水平位置。

6.根据权利要求1所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：所述送纸装置包括前滚轮、入纸机构、后滚轮和纸张稳定机构，从送纸方向上看依序为所述入纸机构、所述后滚轮、所述纸张稳定机构和所述前滚轮，所述打印装置位于所述后滚轮和所述纸张稳定机构之间，所述前滚轮、所述纸张稳定机构与所述后滚轮通过齿轮传动。

7.根据权利要求6所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：所述扫描装置包括扫描管和位于所述扫描管下方的衬底，所述扫描管位于所述纸张稳定机构与所述前滚轮之间。

8.根据权利要求7所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：所述衬底为黑色衬底。

9.根据权利要求7所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：所述打印装置包括打印头和打印头移动机构，所述打印头移动机构设有移动轨道，所述扫描管与所述移动轨道保持固定的距离。

10.根据权利要求1所述的基于扫描和图像对比技术的精准定位打印机，其特征在于：所述送纸装置包括被所述控制装置控制的、用于驱动所述后滚轮的驱动电机。