利用单一感测器来侦测色带位置 与颜色的相片打印机 技术领域
本发明涉及一种相片打印机，特别是涉及一种利用单一感测器来侦测色带位置与颜色的相片打印机。
背景技术
请参考图1，其为现有彩色打印机10的色带装置的内部结构的示意图。如图1所示，彩色打印机10的色带装置包括有一色带12、二光源32及52以及二感测器36及56。色带1 2内设有多个依序排列的染料区14，每一染料区14均设有四个带有不同颜色染料的方形染料区块16、18、20、22分别用来存放黄色(yellow)、洋红色(magenta)、青色(cyan)以及保护层(overcoating)的染料，且黄色染料区块16的前缘设有完全不透明区域24，而在染料区块16与18、18与20、20与22之间则设有不透明区域27以及透明区域26。
光源32、52设于色带12的一侧，用来对色带12发出二预定颜色的光线34、54。感测器36、56是设于色带12的另一侧并与光源32、52相对应，用来感测穿透过色带12的光线34、54并产生相对应地位置信号。当感测器36、56侦测到完全不透明区域24时，表示色带12已开始进入一新的染料区14，即表示已找到黄色染料区块16的起始位置，而当感测器36、56侦测到部分不透明区域27及透明区域26时，表示色带12已开始进入洋红色染料区块18、靛青色染料区块20或保护层染料区块22。由于彩色打印机10需使用二组光源32、52及二组感测器36、56才能确定色带12现在的位置，如此一来，使得打印机10的零件增加，因此造成高成本的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用单一感测器来侦测色带位置方法的相片打印机，以解决前述问题。
本发明的目的是这样实现的，即提供种彩色打印机，其包括有：一色带，其包括有多个染料区，每一染料区包括有多个带有不同颜色染料的染料区块；一打印头，用来将该色带上的染料打印至一物体上；一色带移动装置，用来移动该色带，以使该打印头将该色带上的一染料区内各个染料区块上的染料打印至该物体上，以形成一彩色图案；一光学感测器，设置于该色带旁用来照射该色带并产生相对应的感测信号，该感测信号包括有一第一状态及一第二状态；以及一控制装置，用来控制该彩色打印机的操作；其中当该控制装置利用该色带移动装置移动该色带时，该控制装置依据该感测信号的一状态变化后的状态所持续的时间来识别该色带目前的位置。
本发明装置的优点在于，其与现有彩色打印机相比，可提供单一光源与一光接收器，并利用计时器纪录某一预定状态变化时所持续的时间与计时器内预设的临界时间做比较，而得知色带打印时的起始位置，并不需使用更多的光学感测器来达到色带定位目的，如此，利用数字的方式来搜寻出色带上各色的起始位置，从而大幅度地降低了生产成本，并结构简单。
附图说明
图1为现有彩色打印机色带装置的内部结构示意图；
图2为本发明彩色打印机的功能方块图；
图3为本发明彩色打印机的色带装置内部结构的示意图；
图4为图3光学感测器感测信号的时序图；
图5为本发明彩色打印机的色带装置另一实施例的示意图；
图6为图5光学感测器感测信号的时序图。
具体实施方式
请参考图2及图3。图2为本发明彩色打印机60的功能方块图。图3为本发明彩色打印机60的内部结构的示意图。本发明的彩色打印机60为一相片打印机，用来打印一相片。打印机60包括有一色带70，一光学感测器(其包括一绿色光源72及一光接收器74)，一控制装置90，一热打印头92，以及一色带移动装置94。色带70以可卷动的方式设于一色带匣内，色带移动装置94用来卷动该色带匣内的色带70，以使色带70沿图示的色带卷动方向移动。色带70包括有多个依序排列的染料区80，每一染料区80内包括有四个带有不同颜色染料且长度均相同并称为第一长度86的染料区块62、64、66、68分别用来存放黄色(yellow)、洋红色(magenta)、靛青色(cyan)以及保护层(over coating)的染料，而每一染料区块62、64、66、68前都设有一长度相同且称为第二长度88的分隔区82、84、84、84，其颜色分别为黑色、透明无色、透明无色及透明无色，用来使控制装置90得以分辨每一染料区块62、64、66、68的启始位置，其中第一长度86远大于第二长度88。控制装置90用来控制彩色打印机60的操作，其内设有一计时器96，用来记录当色带移动装置94将色带70移动至不同的染料区80时所需的时间，其详细动作方式将于后续的图5及图7中说明。热打印头92用来将色带70上的染料打印至该相片上。色带移动装置94会以一等线速度或一等角速度移动的方式卷动该色带匣内的色带70，以使热打印头92得以将色带70上的一染料区80内的各个染料区块62、64、66、68上的染料逐一打印至该相片上以形成一彩色图案。
如图2及图3所示，彩色打印机60的光学感测器固定于色带70旁，该光学感测器包括有一绿色发光二极管(即绿色光源72)设于色带70的一侧，用来发出一绿色光线76照射色带70，以及光接收器74设于色带70的另一侧，用来感测穿透过色带70的绿色光线76并产生相对应的感测信号78，其中，感测信号78包括有一第一状态以及一第二状态。在本实施例中，感测信号78为一感测电压，该第一及第二状态分别为该感测电压的高位(high)及低位状态(low)。当控制装置90利用色带移动装置94卷动色带70时，光接收器74会感测色带的染料区80且产生感测信号78。之后，控制装置64会依据感测信号78的某一状态变化后的状态所持续的时间来识别色带70目前的位置，并控制色带移动装置94以及热打印头92来完成该相片的彩色打印。
请参考表1及图4。表1为相对应于各色染料区块及分隔区感测信号状态对照表。图4为图3光学感测器感测信号的时序图。如图4所示，由于绿色光源72对黄色染料区块62、保护层染料区块68、以及透明无色分隔区84的穿透率较高，故当对这些染料区块或分隔区发出绿色光线76时，所产生的感测信号78处于第一状态(即高位状态)，此时设其数位值为‘1’。又，由于绿色光源72对洋红色染料区块64、靛青色染料区块66、以及黑色分隔区82的穿透率较低，故当对这些染料区块及分隔区发出绿色光线76时，感测信号78处于第二状态(即低位状态)，此时设其数位值为‘0’。
如图4所示，当两个相邻的染料区块先后通过光接收器74时，由于绿色光源72所发出的绿色光线76对于各个染料区块62、64、66、68以及分隔区82、84的穿透率有所不同，因此会使光接收器74的感测信号78产生相对应的状态变化(如由高位转低位、或低位转高位)。在本实施例中，当控制装置90接收到自光接收器74所传来的感测信号78时，计时器96会记录感测信号78的某一状态变化后的状态(如由高位转低位后的低位状态)所持续的时间，并将此时间与一预设的临界时间Tth做比较，以判断此时色带70的位置，寻找色带70的一预定染料区块的位置。在控制装置90找出该预定染料区块的位置后，控制装置90另会依据感测信号78其后的状态变化以识别该预定染料区块之外其他染料区块的位置，并使热打印头92将其它染料区块的染料依序打印至该相片上。
由于色带移动装置90以该等线速度来卷动色带匣内的色带70，故在打印色带70上一染料区80内各个染料区块62、64、66、68的染料至该相片时，控制装置90内的计时器96所感测各染料区块62、64、66、68具有相同的感测时间并称为一第一时间Tp，且感测各个分隔区82、84、84、84也具有相同的感测时间并称为一第二时间Tb，其中，第一时间Tp远大于临界时间Tth，临界时间Tth则大于第二时间Tb。一般而言，色带70的打印顺序依次为黄色染料区块62，洋红色染料区块64，靛青色染料区块66，及保护层染料区块68。所以，当寻找色带70的起始位置时，需先搜寻黄色染料区块62，而后再依次搜寻洋红色染料区块64，靛青色染料区块66，及保护层染料区块68。其步骤如下(请一并参考图3、表1及图4)：步骤160：搜寻黄色染料区块62，打开绿色光源72及光接收器74，并以等线速度或等角速度卷动色带70；步骤162：当感测信号的状态数位值由‘1’变为‘0’时，计时器96开始计时，并继续以该等线速度卷动色带70；步骤164：当数位值由‘0’变为‘1’且计时器96所纪录的时间小于临界时间Tth时，即表示找到黄色染料区块62的起始位置，彩色打印机60即可以开始将黄色染料区块62的染料打印至该相片上。若计时器96所纪录的时间已超过临界时间Tth且状态的数位值尚未由‘0’变为‘1’，即表示光接收器74位于洋红色染料区块64或青色染料区块66上，则回到步骤162继续搜寻黄色染料区块62；步骤166：搜寻洋红色染料区块64，由于刚结束黄色染料区块62染料的打印，此时光接收器74仍停留在黄色染料区块62上，继续卷动色带70，当光接收器74的所感测的状态数位值由‘1’变为‘0’时，即表示找到洋红色染料区块64的起始位置，此时即可以开始将洋红色染料区块64的染料打印至该相片上，之后，则执行步骤168继续搜寻靛青色染料区块66；步骤168：搜寻靛青色染料区块66，由于刚结束洋红色染料区块64染料的打印，此时光接收器74仍停留在洋红色染料区块64上，继续卷动色带70，当光接收器74所感测的状态数位值由‘0’变为‘1’时，即表示找到透明无色的分隔区84的部分，当光接收器74所感测的状态数位值再由‘1’变为‘0’时，即表示找到靛青色染料区块66的起始位置，此时即可以开始将靛青色染料区块66的染料打印至该相片上，之后，则执行步骤170继续搜寻保护层染料区块68；步骤170：搜寻保护层染料区块68，由于刚结束靛青色染料区块66染料的打印，此时光接收器74仍停留在靛青色染料区块66上，继续卷动色带70，当光接收器74的所感测的状态数位值由‘0’变为‘1’时，即表示找到保护层染料区块68的起始位置，此时即可以开始将保护层染料区块68的染料打印至该相片上。
由上述步骤可知，本发明彩色打印机60利用计时器96纪录某一预定状态变化后的状态时所持续的时间，并将此持续的时间与计时器内预设的临界时间Tth做比较，如上所述，当感测信号由‘1’变‘0’时，计时器96会开始纪录状态‘0’所持续的时间，并将之与临界时间Tth做比较，通过找出打印黄色染料区块62上的染料起始位置，即色带70打印的起始位置。之后，再利用感测信号状态的变化，则可依序找到洋红色染料区块64，靛青色染料区块66及保护色染料区块68的起始位置，以达成彩色打印机60的定位的目的。
请参考图5及图6。图5为本发明第二实施例彩色打印机100的示意图。图6为图5中光学感测器感测信号的时序图。如图5及图6所示，彩色打印机100的光学感测器也利用一绿色发光二极管做为一绿色光源92，且色带110也包括有多个依序排列的染料区120，每一染料区120包括有三个带有不同颜色染料且长度均相同并称为第一长度126的染料区块102、104、106分别用来存放黄色(yellow)、洋红色(magenta)以及靛青色(cyan)的染料，而每一染料区块102、104、106前都设有一长度均相同且称为第二长度128的分隔区122，其颜色都为透明无色，用来使控制装置90得以分辨每一染料区块102、104、106的启始位置，其中第一长度126远大于第二长度128。由于绿色光源72对黄色染料区块102以及透明无色分隔区122的穿透率较高，故当对这些染料区块或分隔区发出绿色光线76时，所产生的感测信号78处于第一状态(高位状态)，此时设其数位值为‘1’。又，由于绿色光源72对洋红色染料区块104以及靛青色染料区块106的穿透率较低，故当对这些染料区块或分隔区发出绿色光线76时，感测信号78处于第二状态(低位状态)，此时设其数位值为‘0’。当控制装置90接收到自光接收器74所传来的感测信号78时，计时器96会记录感测信号78的某一状态变化(如由高位转低位后的低位状态)后的状态所持续的时间，并将此时间与一预设的临界时间Tth做比较，如此即可找到打印该相片时色带110的起始位置(从黄色染料区块102的起始位置开始)，详细的方法及步骤如下所述。
当控制装置90利用色带移动装置94卷动色带匣内的色带110以使染料区120内的各个染料区块102、104、106得以依序通过热打印头92时，光接收器74会感测色带110的染料区120，且均可产生二种不同的感测信号78及数位值。由于色带移动装置94是以该等线速度来卷动色带匣内的色带110，故在打印色带110上一染料区120内各染料区块102、104、106的染料至该相片时，控制装置90内的计时器96所感测各染料区块102、104、106具有相同的感测时间，其中，黄色染料区块102与相邻两分隔区122所经过的时间称为一第一时间Tp，且感测各分隔区122也具有相同的感测时间并称为一第二时间Tb，其中，第一时间Tb远大于临界时间Tth，临界时间Tth大于第二时间Tb。由于色带110的打印顺序依次为黄色染料区块102，洋红色染料区块104，以及靛青色染料区块106。所以，当寻找色带110的起始位置时，需先搜寻黄色染料区块102，而后再依次搜寻洋红色染料区块104，以及靛青色染料区块106。其步骤如下(请一并参考表1、图5及图6)：步骤180：搜寻黄色染料区块102，打开绿色光源72及光接收器74，并以等线速度或等角速度卷动色带110；步骤182：当感测信号的状态的数位值由‘0’变为‘1’时，计时器96开始计时，并继续以该等线速度卷动色带110；步骤184：当数位值由‘1’变为‘0’且计时器96所纪录的时间未超过临界时间Tth时，即表示此时光接收器74位于靛青色染料区块106上，则回到步骤182继续搜寻黄色染料区块102。若计时器96所纪录的该段时间已超过临界时间Tth且状态的数位值尚未由‘1’变为‘0’时，即表示找到黄色染料区块102的起始位置。此时即可以开始将黄色染料区块102的染料打印至该相片上，之后，则继续执行步骤186继续搜寻洋红色染料区块104；步骤186：搜寻洋红色染料区块104，由于刚结束黄色染料区块102染料的打印，此时光接收器74仍停留在黄色染料区块102上，继续卷动色带110，当光接收器74的所感测的状态数位值由‘1’变为‘0’时，即表示找到洋红色染料区块104的起始位置，此时即可以开始将洋红色染料区块104的染料打印至该相片上，之后，则执行步骤188继续搜寻靛青色染料区块106；步骤188：搜寻靛青色染料区块106，由于刚结束洋红色染料区块104染料的打印，此时光接收器74仍停留在洋红色染料区块104上，继续卷动色带110，当光接收器74所感测的状态数位值由‘0’变为‘1’时，即表示找到透明无色的分隔区122的部分，当光接收器74所感测的状态数位值再由‘1’变为‘0’时，即表示找到靛青色染料区块106的起始位置，此时即可以开始将靛青色染料区块106的染料打印至该相片上。
由上述步骤可知，本发明彩色打印机100的第二实施例如同第一实施例也利用计时器96纪录某一预定状态变化后的状态时所持续的时间，并将此持续的时间与计时器内预设的临界时间Tth做比较，如上所述，当感测信号由‘0’变为‘1’时，计时器96会开始纪录状态‘1’所持续的时间，并将之与临界时间Tth做比较，以找出打印黄色染料区块102上的染料起始位置，即色带110打印的起始位置。之后，再利用感测信号状态的变化，则可依序找到洋红色染料区块104以及靛青色染料区块106的起始位置，以达成彩色打印机100的定位目的。
以上的实施例都是以使用绿色光源72为例加以说明，事实上本发明的实施方式并不以此为限，设计的也可利用其他颜色的光源来感测色带70、110，此时只要适当调整识别的逻辑顺序，同样可以达成本发明效果。又，上述实施例的光接收器与光源都是设置于色带的不同侧，实际上光接收器与光源也可以设置于色带的相同侧，只要在色带的另一侧加装适当的反射装置，便可使穿过色带的光线反射回来，以使光接收器产生相对应的感测信号。此外，上述的计时器也可以以计步器来取代，当步进马达卷动色带时，则可利用计步器来测得步进马达所经过色带的步数，从而判断色带的颜色。
相比于现有的彩色打印机10，本发明彩色打印机60、100仅需提供单一光源与一光接收器，再利用一计时器纪录某一预定状态变化时所持续的时间与计时器内预设的临界时间做比较，而得知色带打印时的起始位置，并不需使用更多的光学感测器来达到色带定位的目的，如此，利用数位的方式来搜寻出色带上各色的起始位置，也大幅度地降低了生产成本。
以上所述仅本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。染料区块与分隔区颜色 黄色洋红色 青色保护色 黑色透明无色感测信号 第一状态第二状态 第二状态第一状态 第二状态第一状态感测电压 高位低位 低位高位 低位高位数位值 10 01 01表1