專利名稱：媒介檢測方法和裝置以及打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于打印裝置中的打印媒介的檢測，該打印裝置例如打印機(jī)或繪圖儀，該打印媒介例如紙張，尤其是，本發(fā)明涉及對打印位置誤差的校正。
背景技術(shù)：
在普通的大尺寸打印機(jī)或繪圖儀中，操作者通常將打印媒介放置在裝置上，然后打印架上的媒介傳感器檢測該媒介的寬度，并將其存入裝置內(nèi)，以便檢測在預(yù)定位置處的媒介前緣。這時，如圖3(a)所示，媒介傳感器設(shè)置成檢測臺板20(

圖1)和媒介14之間的反射差。在該結(jié)構(gòu)中，采用直徑為2-3mm的較大檢測點來檢測任意媒介。
在另一結(jié)構(gòu)中，傳感器垂直位于媒介14上面，以便直接檢測目標(biāo)物，如圖3(b)所示。該結(jié)構(gòu)能夠檢測垂直在媒介14上面的光，因為媒介的漫射光將通過透鏡32和遮光柱33檢測，該漫射光是由LED31發(fā)射并在媒介14上漫射的光。因此，該結(jié)構(gòu)能夠使紙張狀況的影響減至最小，并能使檢測點的直徑減小到大約1mm，因此能進(jìn)行高精確度的媒介檢測。
盡管具有圖3(a)所示結(jié)構(gòu)的能檢測打印媒介上反射的光的傳感器能夠檢測大多數(shù)媒介，但是它的較大檢測點直徑減小了讀出位置的精確性。
相反，盡管具有圖3(b)所示結(jié)構(gòu)的傳感器具有較小的檢測點，使得讀出位置的不均勻性(unevenness)減小至0.5mm或更小，但是它不能檢測到光能完全透過的媒介，例如透明膜。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種媒介檢測方法和媒介檢測裝置以及一種打印機(jī)，該媒介檢測方法和媒介檢測裝置能夠以很高精確性讀出更寬范圍的打印媒介。
本發(fā)明的另一目的是提供一種打印機(jī)，該打印機(jī)能夠確定打印媒介的類型。
發(fā)明的公開本發(fā)明的媒介檢測方法用于打印機(jī)，其中，該方法在檢測打印媒介的邊緣位置的同時掃描打印媒介，該方法包括以下步驟通過第一媒介傳感器和第二媒介傳感器分別掃描相對較低透射率的參考媒介，以便檢測參考媒介的邊緣位置，該第一媒介傳感器能夠非常精確地檢測相對較低透射率的打印媒介，而該第二媒介傳感器能夠以較低的精度來檢測高透射率的媒介；計算該邊緣位置之差，并作為校正值；而且，在檢測任意給定的打印媒介時，如果難于用第一媒介傳感器來檢測打印媒介，那么用第二媒介傳感器來檢測該媒介，并通過校正值來校正所得到的邊緣位置。
不管媒介的類型如何，本發(fā)明都能非常精確地檢測媒介(邊緣位置)。
為了實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明的媒介檢測裝置用于打印機(jī)中，其中，該裝置在掃描該打印媒介的同時檢測打印媒介的邊緣位置，該裝置包括第一媒介傳感器，該第一媒介傳感器能夠非常精確地檢測相對較低透射率的打印媒介；第二媒介傳感器，該第二媒介傳感器能夠以較低的精度來檢測高透射率的打印媒介；用于通過第一媒介傳感器和第二媒介傳感器分別掃描相對較低透射率的參考媒介，以便檢測該參考媒介的邊緣位置的裝置；用于計算所檢測的邊緣位置之差的裝置；用于以永久性方式將該差值作為校正值儲存的裝置；以及用于當(dāng)難于用第一媒介傳感器檢測打印媒介時利用第二媒介傳感器來檢測該媒介，同時利用該校正值來校正所得到的邊緣位置的裝置。
優(yōu)選是，該媒介檢測裝置還包括一媒介檢測單元，該媒介檢測單元在一個殼體46中包括光源，該光源斜向?qū)⒐獍l(fā)射到打印媒介上；第一光傳感器，該第一光傳感器從打印媒介的垂直上方檢測打印媒介的漫射光，起到第一媒介傳感器的作用；以及第二光傳感器，該第二光傳感器接收在打印媒介上斜向上反射的、由該光源發(fā)出的光，起到第二媒介傳感器的作用。將該媒介檢測單元安裝到打印架上使得不需要提供單獨的專門掃描的裝置。此外，該媒介傳感器的移動位置也可用通過已有的線性刻度而識別。
該媒介檢測裝置還可以包括媒介確定裝置，以便對于任意給定的打印媒介，都可計算用于使第一光電傳感器輸出預(yù)定傳感器輸出量的光源第一驅(qū)動電壓和用于使第二光電傳感器輸出預(yù)定傳感器輸出量的光源第二驅(qū)動電壓，并根據(jù)這兩個驅(qū)動電壓之間的差而確定打印媒介的類型。
此外，根據(jù)該確定的結(jié)果，該裝置還可以包括打印模式設(shè)置裝置，以便根據(jù)所確定的打印媒介的類型而設(shè)置打印模式。
附圖的簡要說明圖1是本發(fā)明的大尺寸噴墨打印機(jī)的打印單元的示意外視圖；圖2是圖1所示打印機(jī)的媒介通道的示意側(cè)視圖；圖3是表示普通媒介傳感器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖4是表示用于本發(fā)明實施例中的媒介檢測單元的結(jié)構(gòu)的視圖；圖5是表示在一個實施例中的打印機(jī)的控制方框圖；圖6是表示采用圖4所示媒介檢測單元21的一種媒介傳感器的電路結(jié)構(gòu)215的實例的電路方框圖；圖7是表示圖4中所示媒介檢測單元的輸出信號的一個實例的波形圖；圖8是表示用于本發(fā)明中的、自動進(jìn)行媒介類型確定的原理的視圖；圖9是表示在本發(fā)明實施例中的傳感器校正模式的處理步驟的流程圖；圖10是基于由圖9中的處理所獲得的傳感器校正值而對紙張邊緣進(jìn)行檢測的步驟的流程圖；圖11是表示確定媒介類型的媒介確定處理的流程圖；以及圖12是表示在圖11的處理之后的媒介確定處理的流程圖。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式下面將詳細(xì)介紹本發(fā)明的媒介檢測紙張的優(yōu)選實施例。
圖1表示了本發(fā)明的大尺寸噴墨打印機(jī)的打印單元的示意外視圖。應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明并不局限于采用噴墨記錄方法的裝置。
參考圖1，安裝有四個彩色打印頭10的打印架12由一個環(huán)形線驅(qū)動沿導(dǎo)軌而在打印架運動方向上來回運動，該環(huán)形線通過打印架馬達(dá)(未示出)而轉(zhuǎn)動。安裝在打印架12上的線性刻度傳感器61檢測沿導(dǎo)軌以規(guī)則間隔布置的線性刻度62上的條紋圖案或狹槽，以便確定該打印架12的當(dāng)前位置(從而確定媒介傳感器18的位置)。打印架12的位置不僅可以利用該線性刻度62來確定，而且可以利用旋轉(zhuǎn)編碼器或計算打印架馬達(dá)的驅(qū)動脈沖的個數(shù)來確定。圖中，參考標(biāo)號13表示扁平電纜，電和各種信號通過該扁平電纜而從發(fā)動機(jī)控制器(未示出)向該打印頭10供給。該扁平電纜13從板11內(nèi)引出。
另一方面，媒介14通過傳送輥16和壓緊輥15(圖2)而沿幾乎與打印架運動方向成直角的紙張傳送方向(X)在臺板20上傳送，打印頭10在該媒介14上受傳送馬達(dá)63的驅(qū)動。在臺板20(圖2)下面有抽吸風(fēng)扇19(圖2)，該抽吸風(fēng)扇19通過在該臺板20上的氣孔(未示出)而將媒介14吸在臺板20的表面上。在媒介14傳送通道中的媒介傳感器17檢測是否設(shè)置有紙張。
下面將介紹裝紙的程序(sequence)。如圖2所示，操作者釋放傳送輥16和壓緊輥15的壓力，并將媒介14插入它們之間。當(dāng)打印機(jī)體中的媒介傳感器17檢測到設(shè)置有紙張時，抽吸風(fēng)扇19開始將該媒介14吸在臺板20上。放置該媒介14之后，操作者再在傳送輥16上施加壓力，從而開始該裝載程序。然后，打印機(jī)使得打印架12沿主掃描方向運動，以便通過在該打印架上的媒介傳感器18來檢測媒介的左右邊緣。然后，打印機(jī)使得打印架12運動到靠近媒介中心處，同時使該媒介向后(向圖2中的左側(cè))傳送，并通過媒介傳感器18來檢測媒介的前緣。打印機(jī)再使得媒介運動到將開始打印的預(yù)定位置，并進(jìn)入等待狀態(tài)。在打印完一條后，打印機(jī)使得媒介14沿垂直于打印架12運動方向的方向運動一條的距離。重復(fù)該操作，直到一張媒介打印完。
圖4表示了可以用作媒介傳感器18的媒介檢測單元21的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。在圖中，參考標(biāo)號41表示發(fā)光二極管(LED)，該發(fā)光二極管以大約40至45度角向媒介14的表面發(fā)射光，參考標(biāo)號42表示凸透鏡，該凸透鏡直接檢測媒介14，參考標(biāo)號43表示遮光柱，該遮光柱屏蔽外部光，并將光聚焦到檢測物體上，參考標(biāo)號44表示光電二極管，該光電二極管檢測媒介14。此外，參考標(biāo)號45表示光電晶體管，該光電晶體管檢測從發(fā)光二極管41發(fā)出并由媒介反射的光。這些部件(41-45)存放在一個殼體中。
圖5所示的是在本實施例中的打印機(jī)的控制方框圖。下面將參考圖5介紹從輸入圖像數(shù)據(jù)到圖像數(shù)據(jù)傳送給打印頭10的這段時間所執(zhí)行的操作。
圖像輸入控制器201通過外部接口界面接收數(shù)據(jù)。該圖像輸入控制器201立即向MPU 204輸出DMA要求(REQ1)。根據(jù)該要求，MPU 204將輸入的圖像數(shù)據(jù)以DMA模式傳送給圖像存儲器202中，同時，向圖像輸入控制器201返回DMA確認(rèn)(ACK1)。
此外，MPU 204將圖像數(shù)據(jù)傳送給打印頭控制器203，以便開始打印。通過接收圖像數(shù)據(jù)，打印頭控制器203根據(jù)從與打印架12運動同步的線性刻度傳感器61輸入的線性刻度信號計數(shù)值而將打印數(shù)據(jù)傳送給打印頭(圖1中的10)，同時，向該打印頭10傳送打印脈沖，以便打印數(shù)據(jù)。當(dāng)打印頭控制器203中的圖像數(shù)據(jù)輸完時，該打印頭控制器203向MPU204(DMA2)發(fā)出圖像數(shù)據(jù)要求。應(yīng)當(dāng)知道，原位傳感器210位于繪圖儀中的預(yù)定位置，以便確定關(guān)于打印架12運動的參考位置。
MPU 204通過驅(qū)動控制器206驅(qū)動傳送打印媒介的傳送馬達(dá)63和使打印架往復(fù)運動的打印架馬達(dá)208。
參考標(biāo)號215表示采用圖4所示的媒介檢測單元21的媒介傳感器電路。它的詳細(xì)電路將在后面參考圖6介紹。通過操作面板211，能夠發(fā)出用戶的指令，且能夠顯示發(fā)給用戶的信息。
MPU 204根據(jù)儲存在程序存儲器205中的控制程序來進(jìn)行上述控制操作。
圖6表示了采用圖4所示的媒介檢測單元21的媒介傳感器電路215的結(jié)構(gòu)的一個實例。
發(fā)光二極管41可以利用MPU 204輸出的信號5C來線性調(diào)節(jié)光量。光電二極管44的輸出電流由電流放大器電路52放大，并作為信號5a輸入到MPU 204的模擬口。光電晶體管45的輸出作為信號5b輸入到MPU 204的另一模擬口。
下面將介紹光電晶體管45的讀出校正方法。首先設(shè)置具有相對較低透射率的參考媒介，并執(zhí)行傳感器校正模式。該參考媒介是用于獲得校正值的打印媒介，可以是白的普通紙。圖9表示了用于該傳感器校正模式的處理過程的流程圖。
當(dāng)開始傳感器校正模式時，打印架首先運動到參考媒介上面(S11)，并打開LED 41(S12)。同時逐步增加LED 41的光量(照明電流，也就是LED驅(qū)動電壓)，直到與光電二極管44相連的電流放大器電路52的輸出信號5a達(dá)到預(yù)定的參考電流Mi(S13、S14)。然后，打印架運動到臺板上面(S15)，并檢測在臺板上的信號5a電流Pi(S16)。這樣就獲得紙張邊緣的位置Ry0(S17)。也就是，對于界限值(Mi+Pi)/2，如圖7(a)所示，打印架進(jìn)行掃描，同時檢測信號5a，這樣，該打印架橫過紙張的邊緣。同時，當(dāng)信號5a經(jīng)過界限值時獲得線性刻度62的值。根據(jù)該值，獲得紙張邊緣的位置Ry0。
然后，打印架運動到同一參考媒介上面(S18)，并打開LED(S19)。同時逐步增加光量，直到光電晶體管45的輸出信號5b達(dá)到預(yù)定的參考電流TMi(S20、S21)。TMi的值可以等于值Mi。然后，打印架運動到臺板上面(S22)，并檢測在臺板上的信號5b電流TPi。如圖7(a)和(b)所示，兩傳感器在信號波形斜率上的差表示在檢測位置上有差異，該信號波形斜率在紙張邊緣處改變。因此，對于同一紙張邊緣，檢測到紙張邊緣位置Ry1(S24)。尤其是，對于界限值(TMi+TPi)/2，如圖7(b)所示，打印架進(jìn)行掃描，同時檢測信號5b，這樣，該打印架橫過紙張的邊緣。同時，當(dāng)信號5b經(jīng)過界限值時獲得線性刻度62的值。根據(jù)該值，獲得紙張邊緣的位置Ry1。最后，將紙張邊緣位置Ry0和Ry1之間的差值Diff0以永久性方式儲存在存儲器(未示出)中S25。這樣即可獲得傳感器校正值。
對于可以通過光電二極管44檢測的目標(biāo)物例如普通紙，操作者以與上述檢測Ry0相同的程序來確定LED 41的光量，以便檢測媒介的寬度和前緣位置。
下面將參考流程圖10來介紹根據(jù)這樣獲得的傳感器校正值來對紙張邊緣的檢測進(jìn)行處理的步驟。當(dāng)設(shè)置有不能用傳感器(光電二極管)44來進(jìn)行讀出的目標(biāo)物例如透明膜時，該步驟尤其有用。
首先，打印架運動到媒介上面以便進(jìn)行檢測(S31)，且LED充分發(fā)光(S32)。然后，檢查基于傳感器44的電流放大器電路52的輸出信號5a是否等于或大于參考電流Mi(S33)。當(dāng)它等于或大于Mi時，該媒介確定為低透射率媒介，并利用上述傳感器44對位置Ry0執(zhí)行高精確度檢測程序。也就是，LED再次打開(S34)，然后使光量增加，以致于使傳感器44的輸出信號5a達(dá)到參考電流Mi(S35、S36)。然后，打印架運動到臺板上面(S37)，并檢測在臺板上的信號5a的電流Pi(S38)。然后，利用上述步驟來檢測紙張邊緣的位置Ry0(S39)。
當(dāng)在步驟S33中傳感器44的輸出信號5a小于參考電流Mi時，媒介確定為高透射率媒介，并利用上述傳感器45對位置Ry1執(zhí)行低精確度檢測程序。也就是，再次打開LED(S40)，然后使光量增加，以便使傳感器45的輸出信號5b達(dá)到參考電流Tmi(S41、S42)。然后，打印架運動到臺板上面(S43)，并檢測電流Tpi(S44)。然后，利用上述步驟來檢測紙張邊緣Ry1。將上述校正值Diff0加到上述處理所得的紙張邊緣位置Ry1中，從而得到校正的紙張邊緣位置，也就是高精確度的紙張邊緣位置Ry0(S46)。
圖9所示的傳感器校正模式既可以在工廠出貨時執(zhí)行，也可以在出貨后根據(jù)操作者的指令執(zhí)行。在某些情況下，打印機(jī)可以在放置普通紙之后自動執(zhí)行該傳感器校正模式。
然后，能夠檢測不同類型媒介的透射率差異的該檢測裝置可以用作檢測裝置，以便確定媒介的類型，例如普通紙、描圖紙(半透明)、透明膜(透明)等。這使得系統(tǒng)能夠自動找到將采用的打印模式。其原理將參考圖8介紹。
如圖8(a)所示，使光電二極管44的輸出信號5a在媒介上達(dá)到Mi所需的LED電流大小Lia主要取決于媒介的類型。圖中所示實例表明所需的電流大小隨普通紙、描圖紙和透明膜的次序遞增。尤其是，對于透明膜，即使LED充分發(fā)光，信號也達(dá)不到Mi。相反，如圖8(b)所示，使光電晶體管45的輸出信號5b達(dá)到Tmi所需的LED電流大小Lib并不是主要取決于媒介的類型。因此，LED電流Lia和LED電流Lib之間的電流差Di主要取決于媒介的類型(Di1＜Di2＜Di3)，如圖8(c)所示。也就是，關(guān)于描圖紙的差值Di2大于關(guān)于普通紙的差值Di1，關(guān)于透明膜的差值Di3更大。
這樣，根據(jù)兩個傳感器的特性曲線，可以檢測媒介的類型。此外，可以利用該檢測結(jié)果來自動選擇對于該媒介最合適的打印模式，例如，標(biāo)準(zhǔn)(彩色標(biāo)準(zhǔn))打印模式用于普通紙，單色高分辨率打印模式用于描圖紙，而彩色高分辨率打印模式(考慮到墨汁的干燥時間)用于透明膜。
圖11和圖12表示確定媒介類型的媒介確定處理的流程圖。
首先，打印架運動到媒介上面(S51)，并打開LED(S52)。同時逐步增加光量，直到與光電晶體管45的輸出信號5b達(dá)到預(yù)定的參考光量TMi(S53、S54)。當(dāng)在該期間LED充分發(fā)光時(S55，Yes)，則認(rèn)為媒介檢測失敗(S56)。
當(dāng)信號達(dá)到參考光量Tmi后，儲存這時的LED電流大小(Lib)。然后，再次打開LED(S58)，同時逐步使光量增加，直到光電二極管44的輸出信號5a達(dá)到參考光量Mi(S59、S60)。當(dāng)在該期間LED充分發(fā)光時(S61，Yes)，控制進(jìn)到步驟S62。
在步驟S62中，儲存這時的LED電流大小(Lia)。
在圖12中，當(dāng)兩電流大小之間的差的絕對值|Lib-Lia|在預(yù)定的界限值D1和D2之間時(S63，Yes)，那么確定該媒介為描圖紙(S64)。當(dāng)該差的絕對值大于界限值D2時(S65，Yes)，確定該媒介為膜(S66)。當(dāng)這些條件都不滿足時，則確定該媒介為普通紙(S67)。通過在自動設(shè)置模式下的打印模式，將根據(jù)這樣確定的媒介類型而以預(yù)定的打印模式進(jìn)行打印。
盡管對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了介紹，但是也可以進(jìn)行各種變化和改變。例如，某些用戶也可以采用與上述參考媒介不同的媒介。這時，值Di的范圍(或界限值)可以分配各各個媒介，并將相應(yīng)的打印模式儲存在打印機(jī)體中，以便定制成使LED的驅(qū)動電壓和媒介的類型(以及打印模式)之間相對應(yīng)。
此外，在流程圖中的連續(xù)步驟并不必須按上述次序。
工業(yè)實用性本發(fā)明提供了能使檢測裝置非常精確地讀出各種類型的媒介的裝置。檢測媒介透射率之差的能力使其能夠確定媒介的類型，此外，能夠為各媒介選擇最合適的打印模式。
權(quán)利要求
1.一種用于打印機(jī)的媒介檢測方法，其中，所述方法在檢測打印媒介的邊緣位置的同時掃描打印媒介，所述方法包括以下步驟通過第一媒介傳感器和第二媒介傳感器分別掃描相對較低透射率的參考媒介，以便檢測參考媒介的邊緣位置，所述第一媒介傳感器能夠非常精確地檢測相對較低透射率的打印媒介，而所述第二媒介傳感器能夠以較低的精度來檢測高透射率的媒介；計算該邊緣位置之差，并作為校正值；以及在檢測任意給定的打印媒介時，如果難于用第一媒介傳感器來檢測打印媒介，那么用所述第二媒介傳感器來檢測該媒介，并通過校正值來校正所得到的邊緣位置。
2.一種用于打印機(jī)中的媒介檢測裝置，其中，所述裝置在掃描該打印媒介的同時檢測打印媒介的邊緣位置，所述裝置包括第一媒介傳感器，該第一媒介傳感器能夠非常精確地檢測相對較低透射率的打印媒介；第二媒介傳感器，該第二媒介傳感器能夠以較低的精度來檢測高透射率的打印媒介；用于通過所述第一媒介傳感器和所述第二媒介傳感器分別掃描相對較低透射率的參考媒介，以便檢測該參考媒介的邊緣位置的裝置；用于計算所檢測的邊緣位置之差的裝置；用于以永久性方式將該差值作為校正值儲存的裝置；以及用于當(dāng)難于用第一媒介傳感器檢測打印媒介時利用第二媒介傳感器來檢測該媒介，同時利用該校正值來校正所得到的邊緣位置的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的媒介檢測裝置，還包括光源，該光源斜向?qū)⒐獍l(fā)射到打印媒介上；第一光傳感器，該第一光傳感器從打印媒介的垂直上方檢測打印媒介的漫射光，起到所述第一媒介傳感器的作用；以及第二光傳感器，該第二光傳感器接收在打印媒介上斜向上反射的、由該光源發(fā)出的光，起到第二媒介傳感器的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的媒介檢測裝置，還包括媒介檢測單元，該媒介檢測單元包含在一個外殼內(nèi)的所述光源、第一光電傳感器和第二光電傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的媒介檢測裝置，還包括媒介確定裝置，以便對于任意給定的打印媒介，都可計算用于使所述第一光電傳感器輸出預(yù)定傳感器輸出量的所述光源的第一驅(qū)動電壓和用于使所述第二光電傳感器輸出預(yù)定傳感器輸出量的所述光源的第二驅(qū)動電壓，并根據(jù)這兩個驅(qū)動電壓之間的差而確定打印媒介的類型。
6.一種采用權(quán)利要求5所述的媒介檢測裝置的打印機(jī)，包括打印模式設(shè)置裝置，用于根據(jù)所確定的打印媒介的類型而設(shè)置打印模式。
全文摘要
參考媒介既通過能非常精確地檢測低透射率打印媒介的媒介傳感器(44)掃描,也通過能以較低的精確度來檢測高透射率打印媒介的媒介傳感器(45)掃描,從而找到參考媒介的邊緣位置Ry0、Ry1。計算該邊緣位置之間的差DiffO,并作為校正值而儲存。當(dāng)難于通過媒介傳感器(44)來檢測打印媒介時,用媒介傳感器(45)來檢測該媒介,且用該校正值Diff0來校正所得的邊緣位置。此外,對于任意給定的打印媒介,計算用于使所述第一光電傳感器輸出預(yù)定輸出量的所述光源的第一驅(qū)動電壓和用于使所述第二光電傳感器輸出預(yù)定輸出量的所述光源的第二驅(qū)動電壓,并根據(jù)這兩個驅(qū)動電壓之間的差而確定打印媒介的類型。因此,能夠非常精確地讀出多種類型的打印媒介。
文檔編號B41J11/00GK1371325SQ00812145
公開日2002年9月25日 申請日期2000年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月31日
發(fā)明者杉山裕一 申請人:可比雅株式會社