打印机位置逻辑的检错与校正 本申请是申请日为2002年1月4日、申请号为02100906.6、题为“打印机位置逻辑的检错与校正”的专利申请的分案申请。
【技术领域】
本发明涉及一种打印机的逻辑方法，尤其涉及一种具有检错与校正的条形码带喷墨打印头位置传感器。
背景技术
若想要确保打印质量，打印机中的喷墨打印头的精确位置是非常重要的。打印机中常使用光学检测系统，以决定喷墨打印头的位置。请参阅图1与图2，图1为已知打印机1的示意图，图2为打印机1的功能方块图。打中机1包括有一打印轨道7，一载体9，一打印墨水匣6，一控制电路8，一驱动系统2以及一喷墨打印头位置传感系统4。
打印轨道7是沿着打印机1中的左右方向排列，如箭头RL所示。载体9是沿着打印轨道7滑动，用来承载打印墨水匣6，打印墨水匣6是可替换的，并含有一执行实际打印操作的喷墨打印头3。驱动系统2沿着打印轨道7左右移动载体9以及喷墨打印头3。控制电路8控制打印机1的操作，例如控制驱动系统2左右移动载体9，并指挥喷墨打印头3执行一打印操作。传感系统4传送信号给控制电路8，让控制电路8决定喷墨打印头3的位置。传感系统4包括有一条形码带4a与一光学检测器4b，光学检测器4b在载体9左右移动的时候，根据条形码带4a上的传感区域形成脉冲信号并将脉冲信号传给控制电路8。
请参阅图3。图3为传感系统4与传感结果信号的概要图。沿着方向RL设置的条形码带4a是由一连串交替的不透明区域4q与透明区域4t所组成。不透明区域4q与透明区域4t的宽度为w。传感器4b沿着条形码带4a左右移动，以检测透明区域4t与不透明区域4q；传感器4b还包括有两个光学传感器4y与4z。光学传感器4y与4z都在检测到一透明区域4t时，输出一第一信号(即「高信号」)，并在检测到一不透明区域4q时输出一第二信号(即「低信号」)。传感器4y与4z因此输出一方波，可让条形码带4a利用。波形10系针对条形码带4a对应到传感器4z的输出，波形12系针对条形码带4a对应到传感器4y地输出。在此实施例中，传感器4y与4z相隔不透明与透明区域4q与4t一半宽度w的距离(即w/2)，因此波形10与12相差90°。由图三可知，波形10与12在进行XOR的运算后，形成位置波形14。位置波形14用来决定喷墨打印头3的位置，其中并含有两倍条形码带4a的有效值。利用位置波形14的各波形，控制电路8根据载体6的移动方向，递增或递减一计数器8a。计数器8a中含有一追踪喷墨打印头3绝对位置的值。
上述设计在追踪喷墨打印头3的位置时十分有效。但是，它却不是个安全装置。由于条形码带4a常常会损坏。此损坏会导致传感器4y与4z不正确的读取条形码带4a，并形成不正确的位置波形14。不正确的位置波形14会导致一不适当的打印过程，它会全面降低打印机1的打印质量。
【发明内容】
因此本发明的主要目的是提供一种产生一检错喷墨打印头位置信号的方法与系统，以解决上述问题。
根据本方面所提供的一种用来产生一错误校正后的喷墨打印头位置信号的方法，用于一打印机；该打印机包括有：
一条形码带，沿着一左右方向配置，该条形码带含有一位置信息；
一传感器，用来读取该条形码带内含的位置信息，并产生一对应的位置信号，该传感器以可左右滑动的方式配置；
一驱动系统，用来使该传感器左右滑动；以及
一定时器，用来以一固定频率产生一时钟信号；该时钟信号的频率对应于该传感器受该驱动系统驱动时该位置信号的预期频率；
该方法包括有：
检测该条形码带上的错误，以找出该条形码带上的错误区，并产生一条形码带错误区清单；当该传感器未在该条形码带上的错误区中读取信号时，该传感器产生该校正后的位置信号；以及
当该传感器在该条形码带上的错误区中移动时，使用来自该定时器的时钟信号，产生该校正后的位置信号。
根据本发明所提供的一种打印机，其包括有：
一打印路径，沿着一左右方向配置；
一条形码带，沿着该打印路径配置，该条形码带内含有一位置信息；
一传感器，以可滑动的方式沿着该条形码带配置，用来读取该条形码带内含的位置信息，并根据该传感器在该条形码带上的位置，产生一第一信号或一第二信号；
一驱动系统，用来沿着该条形码带移动该传感器；
一定时器，用来以一固定频率产生一时钟信号，该时钟信号的频率对应于该传感器受该驱动装置移动时其第一信号与第二信号交替变更的预期频率；
一存储器，用来储存一条形码带错误区清单；以及
一位置信号产生器，用来产生一位置信号；
其中当该传感器不是在该存储器中条形码带错误区清单上所记录的错误区中读取信号时，该位置信号产生器使用来自该传感器的第一信号与第二信号产生该位置信号；当该传感器移动至该存储器中条形码带错误区清单所记录的错误区时，该位置信号产生器使用该定时器的时钟信号产生该位置信号。
根据本发明提供的一种打印装置，其包括有：
一打印路径，沿着一左右方向配置；
一条形码带，沿着该打印路径配置，该条形码带内含有位置信息；
一打印匣，其含有一喷墨打印头，用来执行打印操作；该打印匣可沿着该打印路径以一几乎为常数的速度移动；
一传感器，设置在该打印匣上，用来读取该条形码带内含的位置信息，并产生一第一信号；
一定时器，用来以产生一时钟信号；该时钟信号的频率对应于该打印匣沿该打印路径移动时该第一信号预期的频率；
一存储器，用来储存一条形码带错误区清单；以及
一位置信号产生器，用来产生一位置信号；
其中当该传感器不是在该存储器中条形码带错误区清单上记录的错误区内读取信号时，该位置信号产生器使用该传感器的第一信号，产生该位置信号；当该传感器是在该存储器中条形码带错误区清单上所记录的错误区内读取信号时，该位置信号产生器使用该定时器的时钟信号产生该位置信号。
根据本发明提供的一种走纸装置，其包括有：
一旋转组件，用来走纸；
一条形码转轮，配置在该旋转组件上，该条形码转轮内含有位置信息，且该条形码转轮可以与该旋转组件同步旋转；
一传感器，用来传感该条形码转轮上含有的位置信息，并产生第一信号；
一定时器，用来产生一时钟信号；该时钟信号的频率对应于该旋转组件走纸时该第一信号预期的频率；
一存储器，用来储存一条形码转轮错误区清单；以及
一位置信号产生器，用来产生一位置信号；
其中当该传感器未在该存储器中条形码转轮错误区清单中所记录的错误区中读取资料时，该位置信号产生器使用该传感器的第一信号，产生该位置信号；当该传感器在该存储器中条形码转轮错误区清单所记录的错误区中时，该位置信号产生器使用该定时器的时钟信号产生该位置信号。
【附图说明】
图1为已知打印机的示意图。
图2为图1所示打印机的功能方块图。
图3为已知技术传感系统与传感结果信号的概要图。
图4为使用本发明的打印机示意图。
图5为图4所示打印机的功能方块图。
图6为图4的打印机初始化后，本发明位置信号产生器的流程图。
图7为本发明含有缺陷区域的条形码带与位置信号产生器的结果输出的示意图。
图8为本发明打印机的初始化程序的流程图。
图9为含有缺陷区域的条形码带的示意图。
图10为使用本发明方法的走纸系统的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图4与图5。图4为使用本发明打印机20的示意图。图5为打印机20的功能方块图。打印机20包括有一载体26，以可滑动的方式沿着一打印轨道22设置。打印轨道22沿着打印机20中的一左右方向移动，如箭头LR所示。载体26以可替换的方式固定一打印墨水匣28。打印墨水匣28用来执行实际的打印程序，其中含有墨水(未显示)与一喷墨打印头32。喷墨打印头32将墨水喷在一媒介物(未显示)上以形成图素，且如此一来便会执行一打印操作。一驱动系统34与载体26相连，并沿着打印轨道22左右移动载体26。驱动系统34因此便沿着打印轨道22移动喷墨打印头32。同样装设在载体26上的一光学检测器30，用来传感条形码带24。请参阅图4与图9。条形码带24平行固定于打印轨道22上，并包括有一连串交替的不透明与透明带，分别为24q与24t。透明带24t与不透明带24q都含有相同的宽度。光学检测器30包括有两个光学传感器：一第一光学传感器30a，以及一第二光学传感器30b。光学传感器30a与30b沿着LR方向被加以隔开，宽度为透明带与不透明带24t、24q宽度的一半。光学传感器30a与30b在检测到一透明带24t时输出一第一信号(例如，一「高」信号)，并在检测到一不透明带时输出一第二信号(例如，一「低」信号)。光学传感器30a与30b便在载体26沿着LR方向移动时，输出追踪条形码带24的波形。由于两光学传感器30a与30b相隔距离十分精确，第一光学传感器30a的输出波形与第二光学传感器30b的输出正好相差90°。第一与第二光学传感器30a与30b的输出波形进行XOR的运算后，形成光学译码器30的一输出30c。
打印机20还包括有一控制电路40。控制电路40主要控制打印机20的整体操作，并控制驱动系统34与喷墨打印头32的操作。控制电路40从光学检测器30接收输出30c，以决定喷墨打印头32目前的位置。控制电路40包括有一初始化系统42、一定时器44、一位置计数器46、一位置信号产生器48以及一存储器50。位置计数器46中包括有喷墨打印头32的绝对位置。例如，如果喷墨打印头32位于打印轨道22的最左侧，则位置计数器46的值可能为零。此外，如果喷墨打印头32位于打印轨道22的最右侧，则位置计数器46的值可能为4500。喷墨打印头32的中间位置则会对应到位置计数器46的中间值。位置计数器46是一边界触发计数器，根据位置信号产生器46产生的一位置信号48a加以递增或递减。在控制电路40控制驱动系统34将载体26向右移动时，位置计数器46递增；同样的在载体向左移动时，位置计数器46则递减。初始化系统42是用来在打印机20开启或重置时，将控制电路设定为一预设状态，并包括有一初始化程序42a来执行这项功能。例如，初始化程序42a可能会指挥驱动系统34将载体26移到打印轨道22的最左侧，接着清除位置计数器46。初始化系统42还包括有一检错电路42b，用来检测条形码带24上的缺陷区域。
打印机20用来执行本发明的方法，其包括有：
1)在初始化期间，扫描条形码带24上的任何缺陷区域，如果找到有缺陷区域，在存储器50中记录其起始点52与结束点54的绝对位置(补充说明：为了方便在存储器50中纪录起始点52与结束点54的位置，这些位置是以固定的参考点计算而得，因此称其为「绝对位置」)；
2)在初始化后，放置喷墨打印头32时，例如在打印过程中，当光学检测器30没有位于储存在存储器50中的任何缺陷区域51中时，使用光学检测器30的输出30c控制位置计数器46；
3)否则，在初始化后，放置喷墨打印头32时，当光学检测器30移到储存在存储器50中的任何缺陷区域51中，使用定时器44的输出控制位置计数器46。
驱动系统34可以一定的速度移动载体26。此速度会影响来自光学检测器30的输出30c的方波信号。此方波在载体26移动时，应该包括有一固定频率。因此，方波30c的频率中的任何偏差都可能产生条形码带24上的缺陷区域。同时，定时器44设计用来产生一方波，其频率与移动载体26所产生的输出信号30c相同。
请参阅图6并同时参照图4与图5。图6为打印机20初始化后，位置信号产生器48的流程图。位置信号产生器48负责用来传送计数信号48a给位置计数器46，其基本上是一方波，用来追踪喷墨打印头32目前的位置。
100：开始，填入存储器50中的缺陷区域清单51；
110：比较位置计数器46目前的值与存储器50中的起始点52，如果发现一起始点52符合位置计数器46目前的值，则进行步骤130，否则，进行步骤120；
120：使用来自光学检测器30的输出30c作为位置计数器46的计数信号48a，至步骤110；
130：将存储器50中的「定时器使用中」标记设定为TRUE，进行步骤140；
140：使用来自定时器44的输出作为位置计数器46的计数信号48a，进行步骤150；
150：比较位置计数器46目前的值与存储器50中的结束点54，如果发现一结束点54符合位置计数器46目前的值，则进行步骤160，否则，至步骤140；
160：清除存储器50中的「定时器使用中」标记，进行步骤120。
「定时器使用中」标记56是用来指示控制电路40不要让驱动系统34停止移动载体26，或是变更载体26的移动方向。也就是说，当光学检测器30位于条形码带24的缺陷区域中时，驱动系统34必须继续以一稳定速度在缺陷区域中移动载体26。否则，如果光学检测器30位于条形码带24上的缺陷区域中时，载体26慢下来或停下来，透过位置信号产生器48的定时器44，会继续传送计数脉冲给位置计数器46。这会导致位置计数器46中喷墨打印头32的真正位置错误。一旦光学检测器30离开条形码带24上的缺陷区域，标记56便设定为FALSE。光学检测器再次用来作为位置计数器46的输出48a，此时载体26才能安全停止或转向。
由上所述，应该很清楚了解当光学检测器30位于条形码带24上的缺陷区域中时，本发明利用了定时器44取代了光学检测器30，用来触发位置计数器46。此时如果条形码带24上没有错误，定时器44的频率基本上应该与光学检测器30的输出30c相同。然而，为了确保这点，载体26必须以一稳定速度持续移动。此外，在进入条形码带24上的缺陷区域之前，定时器44应该与光学检测器30的输出信号30c同步。
为了进一步了解上述描述，请见图7的一特定实施例，并同时参照图4与图5。图7为包括有缺陷区域24d的条形码带24与位置信号产生器48的结果输出48a的示意图。在这个特定实施例中，由于区域24d上有墨水，因此被视为是缺陷区域，而且被光学检测器30的光学传感器30a与30b视为一不透明区域24q，而不是一透明区域24t。光学检测器30的输出波形30c包括有一不正确的形状，从一起始点52a至一结束点54b，如图7中所示。缺陷区域的起始点52a与结束点54b的绝对位置会存放于存储器50中。因此，条形码带24上的区域24b被视为一缺陷区域。在区域24a中，位置信号产生器48利用光学检测器30的输出波形30c作为位置计数器46的输入48a。在缺陷区域24b的起始点52a前，控制电路40确保时钟信号44与输出波形30c同步。在位置52a处，位置信号产生器48会设定标记56，并利用定时器信号44作为位置计数器46的输入。载体26继续以一稳定方式移动，通过缺陷区域24b，到结束点54b，并进入一有效区域24c。在结束点54b处，位置信号产生器48清除标记56，并再次利用光学检测器30的输出波形30c作为位置计数器46的输入48a。藉由这样的设计，位置计数器46的结果输入波形48a会很接近一「真正」的位置波形。因此位置计数器46可以精确地追踪喷墨打印头32的实际位置。
在初始化时期，例如在打印机20开启或重置时，初始化系统42执行一初始化程序42a。初始化程序42a利用一检错电路42b寻找条形码带24上的缺陷区域。请参阅图8，并同时参阅图4与5。图8为初始化程序42a的流程图，其含有下列步骤：
200：初始化程序42a开始执行；
210：缺陷区域清单51中的起始点52与结束点54皆设定为一默认值，表示为一空项目，例如，可能的值为-1或超出打印轨道22的最大宽度；
220：指挥驱动系统34，将载体26移到打印轨道22的一最远点，例如打印轨道22的最左侧顶点，此点应该超出条形码带34区域的范围，以便当驱动系统34将载体26移动至条形码带34区域时，载体26已经可以达到适当的稳定速度。接着清除位置计数器46，以便对应到喷墨打印头32的初始位置；
230：指示驱动系统34开始以一稳定速度移动载体26至打印轨道22的另一端，例如打印轨道22的最右侧顶点。在这段期间中，载体26以稳定的速度通过条形码带24的区域，因此载体26上的光学检测器30开始输出一方波；
240：输出30c的方波呈低至高与高至低的波形，以这波形将定时器44同步化，让定时器44与输出30c的波形同步，指示位置信号产生器48，利用输出30c作为位置计数器46的输入48a，测量输出30c的低至高或高至低波形的宽度，检错电路42b含有自己的定时器(未显示)，标示出这项功能；
250：如果步骤240中测量的宽度超过一最大值，至步骤280，否则，进行步骤260；
260：如果步骤240中测量的宽度小于一最小值，至步骤280，否则，进行步骤270；
270：如果喷墨打印头32已经到达打印轨道22的另一侧，例如打印轨道的最右侧顶点，至步骤299，否则，至步骤240；
280：将步骤240中得到的起始点加到存储器50的缺陷区域51清单中，作为一起始点52，根据定时器44调整位置计数器46，指示位置信号产生器48，利用定时器44作为位置计数器46的输入48a；
290：继续测量光学检测器30的输出30c的宽度，直到找到一有效波形的宽度为止，有效波形有一起始点与一结束点；
298：将步骤290中找到的有效波形起始点加到缺陷区域51清单中，作为一结束点54，如此存储器50中便完成一组(起始点52，结束点54)，至步骤270；
299：扫描条形码带24的程序已完成，将载体26带回打印轨道22的起始点(也就是打印轨道22的最左侧)，将位置计数器46归零，清除「定时器使用中」标记56，指示位置信号产生器48利用光学检测器30的输出30c作为位置计数器46的输入48a。
如上所述，光学检测器30的输出30c的最大与最小波形宽度可能分别设定为预定波形宽度的上下10％。也就是说，在设计与制造打印机20时，打印机20的驱动系统34的设计根据条形码带24上是否有缺陷，以决定输出30c的波形频率。这个值用来作为一预定波形宽度，而大于或小于此固定的某个百分比用来作为测量输出30c波形宽度的边界条件。
如上所述的实施例，请参阅图9。图9为包括有一缺陷区域24x与另一缺陷区域24y的条形码带24w的示意图。缺陷区域24x原本应该是透明区域，却因故被污损遮盖而变成不透明，而缺陷区域24y原本也应该是透明区域，却也有一小部分被污损遮盖。光学检测器30的结果输出30c如条形码带24w下方所示。当初始化程序42a执行时，检错电路42b先在位置301处标示一错误。在位置301之前的区域400中，输出30c会稳定递增位置计数器46。然而，在位置302处，检错电路42b辨识输出30c是否仍在低处。光学检测器30已进入一缺陷区域402。定时器信号44在位置302后，用来递增位置计数器46。当找不到定时器信号44的边界44x时，位置计数器46便必须递增。之后，其被定时器信号44适当的递增。位置301被加到缺陷区域清单51中作为一起始点52。在碰到位置303时，检错电路42b决定输出30c现在是否有效，并记录位置303为缺陷区域清单51中的一结束点54。在光学检测器30目前位于一有效区域中时，输出30c系用来递增位置计数器46。在相同的脉络中，检错电路42b会导致位置304与305分别进入缺陷区域清单51中的一起始点52与一结束点54。然而，在这个情况中，输入30c的波形太快了。因为在输出30c作为位置计数器46的输入时，有一不适当的输出30c波形发生在位置306处，因此位置计数器46必须递减。之后，定时器44适当的递增位置计数器46。特别是，在适当对应到光学检测器30的位置时，定时器44的边界会递增位置计数器46。
本发明的检错与校正方法也可以用在转轮上。举个简单的例子，请参阅图10。图10为一走纸系统500的示意图。走纸系统500包括有一以可旋转的方式装设的底盘502、一提吊凸轮504、一走纸轮506、一条形码轮508以及一传感器510。提吊凸轮504举起底盘502，将一最上方的纸511带入走纸轮506中。走纸轮506的旋转会取出最上方的纸511，并将最上方的纸511送入一外部装置，例如一打印机(未显示)。装设在走纸轮506周围的系条形码轮508。当条形码轮508跟着走纸轮506旋转时，条形码轮508会被传感器510移动。条形码轮508与走纸轮506同步旋转，因此传感器510产生的一传感波方式，应该也有一频率对应到走纸轮506的旋转。同时参照图5与图10，只要用到控制电路40，条形码带光学检测器30所产生的信号30c与条形码轮传感器510产生的一信号就没有任何差别。两信号基本上相同，因此控制电路40的运作方式也大致相同。因此，控制电路40可以用来检测条形码轮508上的错误，并为走纸轮506产生一校正位置值。
与已知技术相信比较，本发明提供了一种检测系统，扫描条形码带的错误，并记录条形码带上的缺陷区域在存储器的清单中。也提供一定时器，在传感器移过条形码带时，提供一方波计时信号，其频率等于条形码带传感器的位置信号频率。当控制电路决定传感器是否移入清单中记录的缺陷区域中，传感器移过缺陷区域时，定时器会用来产生校正位置信号。当传感器离开缺陷区域时，控制电路会再次利用传感器的位置信号作为真正的位置信号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的权利要求的范围内所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。