CN1597332A - 打印媒介边缘检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种打印媒介边缘检测方法，包括：通过使用光学传感器扫描一张打印媒介的边缘区域并检测反射光量而产生参考数据；如果这张打印媒介的边缘区域位于光学传感器的感知区域内，通过扫描边缘区域并检测反射光量来计算测量数据；由测量数据检测边缘区域的电压范围，计算在电压范围内最常出现的电压值，并将该最常出现的电压值设定为边缘位置电压值；以及在参考数据中，将对应于该边缘位置电压值的这张打印媒介的位置设定为边缘位置。由于边缘位置准确地被检测，因此边缘位置的打印误差减少。

Description

打印媒介边缘检测方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请以于2003年7月15日申请的韩国申请第2003-48430号为优先权，其所公开的内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及打印媒介边缘检测(print media edge detection)，尤其涉及能够通过改善边缘检测能力来执行无边界边缘打印(marginless edge printing)的打印媒介边缘检测方法和装置。
背景技术
在硬拷贝装置中，在打印媒介(print medium)的顶部、底部、右侧或左侧的边缘位置上执行无边界打印(marginless printing)时，由于准确的边缘位置检测失败，可能不会在精确的位置上执行边缘打印。例如，当在底部边缘位置上执行打印时，可能发生跳跃效应(jump effect)，通过该跳跃效应，当从送纸辊(feeding roller)释放一张打印媒介时，由于打印媒介释放速度(print mediaescape speed)，致使由送纸辊传送到打印区域的这张打印媒介比打印媒介设定距离传送得更远。由于仅仅利用排纸辊(discharging roller)，不能牢固地保持从送纸辊送出的这张打印媒介，故而发生了跳跃效果。如此以来，由于发生了由该跳跃效应所引起的送进错误，所以打印质量可能恶化。
为解决该问题，在美国专利第6,352,332号和美国专利第6,079,892号中公开了传统的打印媒介边缘检测方法。
图1和2是用来解释在美国专利第6,352,332号中公开的打印媒介边缘检测方法的图表。
参考图1，通过使用光学传感器，扫描一张打印媒介的正面而获得某一位置的测量反射数据301，以检测这张打印媒介的边缘位置。参照该数据301，在这张打印媒介的大部分位置上的反射率约为3,300 A/D值(A/D count)，并在接近这张打印媒介边缘位置处逐渐减少，在这张打印媒介的边缘位置外显著地减少，并且在枢轴(pivot)上约为490 A/D值。该枢轴意指包括台板(platen)的打印区域，该台板的宽度比用于硬拷贝装置打印媒介的预定最大宽度更宽。通过从多个实例数据中计算高的平均反射率(high average reflectance)和低的平均反射率(low average reflectance)并考虑光学传感器的视野(field of view)，形成了根据等式1的形状曲线302。
等式1
斜率＝(高的平均反射率-低的平均反射率)÷视野。
如果形状曲线302通过使用参考边缘位置，在箭头方向移动对应于预定误差值的距离以找出实际边缘位置，可以得到如图2所示的具有移动后形状曲线302′的图表300′。参考图2，在传统方法中，该反射率突然减小时，对应于边缘303的位置，即250(*1/600英寸)被设定为边缘位置。
然而，在美国专利第6,352,332号中公开的打印媒介边缘检测方法中，当形状曲线302′形成时，斜率起始位置不准确，并且边缘303的位置变化范围会比较宽。
图3是用于解释美国专利No.6,079,892.中公开的打印媒介边缘检测方法的图表。参考图3，根据打印媒介的送进量获得检测电压。打印媒介A的标准电压Vsa通过用预定常数C乘以在打印媒介A的最大反射率Vm1和在台板上检测到的电压Vp之间的电压差而获得，并且打印媒介B的另一标准电压Vsb通过用预定常数C乘以在打印媒介B的最大反射率Vm2和电压Vp之间的电压差而获得。这里，该常数C是与从打印媒介反射的光线量成比例的数值。当打印媒介不送入时，C＝0，并且当由于打印媒介完全送入，从传感器照射的所有光束被反射时，C＝1。该C值设定为在0和1之间的适当值，例如0.3。
在美国专利第6,079,892号中公开的打印媒介边缘检测方法中，当在打印媒介上执行边缘打印时，实时电压值可以由反射光量而获得，该反射光通过使用光学传感器在打印媒介边缘位置上照射光束而获得，并且如果获得接近标准电压Vsa或Vsb的电压值，则停止打印媒介的送进，并执行打印。
然而，在美国专利第6,079,892号中公开的打印媒介边缘检测方法中，由于C值仅仅用与反射率相关的值表示，关于C值的确切数据未给出，并且标准电压Vsa或Vsb的变化范围较宽，所以稳定性低。
发明内容
本发明提供一种打印媒介边缘检测方法和装置，其能够检测实质上准确的边缘位置以有效地在边缘位置上执行打印。
根据本发明一方面，一种打印媒介边缘检测方法，包括：通过使用光学传感器扫描一张打印媒介边缘区域并检测反射光量来产生反射数据；如果这张打印媒介的边缘区域位于光学传感器的感知区域内，则通过扫描边缘区域并检测反射光量来计算测量数据；由测量数据检查边缘区域的电压范围，计算在电压范围内最常出现的电压值，并将该最常出现的电压值设定为边缘位置电压值；以及在参考数据中，将对应于该边缘位置电压值的这张打印媒介的位置设定为边缘位置。
根据本发明的另一方面，产生参考数据的步骤包括：通过使用光学传感器扫描该边缘区域来测量反射光量；通过光电转换将该反射光量转换为电压值；以及根据边缘区域的位置，产生表示该电压值的参考数据。
根据本发明另一方面，产生参考数据的步骤包括：如果该边缘区域包括顶部边缘位置或底部边缘位置，则通过固定光学传感器以及传送这张打印媒介来执行扫描。
根据本发明另一方面，产生参考数据的步骤包括：如果该边缘区域包括左侧边缘位置或右侧边缘位置，则通过停止这张打印媒介以及移动光学传感器来执行扫描。
根据本发明另一方面，产生参考数据的步骤包括：如果该边缘区域包括顶部边缘位置或底部边缘位置，则通过固定光学传感器以及传送这张打印媒介来执行扫描。
根据本发明另一方面，计算测量数据的步骤包括：通过扫描该边缘区域来测量反射光量；通过光电转换将该反射光量转换为电压值；以及根据边缘区域的位置，产生表示该电压值的参考数据。
根据本发明另一方面，计算测量数据的步骤包括：如果该边缘区域包括顶部边缘位置或底部边缘位置，则通过停止这张打印媒介以及移动光学传感器来执行扫描。
根据本发明另一方面，计算测量数据的步骤包括：如果该边缘区域包括左侧边缘位置或右侧边缘位置，则通过固定光学传感器以及移动这张打印媒介来执行扫描。
根据本发明另一方面，计算测量数据的步骤包括：如果该边缘区域包括顶部边缘位置或底部边缘位置，则通过停止这张打印媒介以及移动光学传感器执行该扫描。
根据本发明另一方面，来自这张打印媒介的反射光量比来自除这张打印媒介以外的区域的反射光量多。
根据本发明另一方面，反射材料放置在这张打印媒介底部的感知区域上。
根据本发明另一方面，一种打印媒介边缘检测装置包括：辊控制器，其控制将一张打印媒介送进硬拷贝装置的送纸辊和排出这张打印媒介的排纸辊；载体控制器，其通过控制载体在这张打印媒介上喷墨来执行打印；光学传感器控制器，其通过控制光学传感器扫描这张打印媒介来感知这张打印媒介的边缘区域；以及数据计算器，其由通过使用光学传感器扫描边缘区域所测量的光线量产生参考数据，由在打印中在边缘区域所实际测量的光线量计算测量数据，设定最常出现的电压值作为边缘点电压值并且由参考数据获得边缘位置。
根据本发明另一方面，通过使用对应于在边缘区域上所测量的光线量的电信号，该数据计算器产生表示某一位置的电压值的参考数据。
根据本发明的一方面，通过使用由光学传感器扫描边缘区域所测量的光线量，该数据计算器计算表示某一位置的电压值的参考数据。
本发明的附加和/或其他方面及优点部分地将在下面的描述部分中阐述，部分地将通过描述部分变得明显，或者可以通过实践本发明而获知。
附图说明
本发明上述和/或其他方面和优点将通过参考附图对示范性实施例所进行的详细描述变得更加明显，附图为：
图1和2是用来解释美国专利第6,352,332号中公开的打印媒介边缘检测方法的图表；
图3是用来解释美国专利第6,079,892号中公开的打印媒介边缘检测方法的图表；
图4是根据本发明示范性实施例的打印媒介边缘检测方法的流程图；
图5是根据本发明示范性实施例的打印媒介边缘检测装置的示意性概念图；
图6是用来解释图4中参考数据的图表；
图7是用来解释图4中测量数据的图表；以及
图8是百分值的电压值出现概率的图表，其中该电压值出现概率通过使用图7中的图表值获得，以发现最常出现的电压值。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，本发明实施例的实例在附图中示出，其中贯穿始终，相同的附图标记指示相同的元件。通过参照附图，这些实施例描述如下以解释本发明。
本发明可以更有效地用于喷墨打印机。一种打印媒介边缘检测方法和装置被用于执行无边界打印。
图4是根据本发明示范性实施例的打印媒介边缘检测方法的流程图。图5是根据本发明示范性实施例的打印媒介边缘检测装置的示意性原理图。边缘位置表示顶部边缘位置、底部边缘位置、左侧边缘位置或右侧边缘位置。边缘区域表示包括边缘位置的周边区域，并且该周边区域从该边缘位置到一张打印媒介内部具有预定宽度。
参考图4，该方法主要分成产生参考数据的步骤和获得实际测量数据并使用参考数据确定边缘位置的步骤。
产生参考数据的步骤包括使用光学传感器扫描边缘区域(101)，以及通过将光学传感器检测到的光束进行光电转换，并通过光电转换计算电压值来产生参考数据(102)。该光学传感器包括光源，例如发光二极管(LED)，用来接收从打印媒介反射的光束并将该光束转换为光电信号的光检测器，以及位于光源和光检测器之间的光路径上的一系列光学透镜。
通过使用图5中示出的装置，图4中示出的方法得以执行。参考图5，硬拷贝装置包括：台板11、被固定到台板11上的送纸辊12a和12b、排纸辊14a和14b、载体13以及光学传感器15，其中该送纸辊12a和12b将一张打印媒介P传送到打印区域，该排纸辊14a和14b将打印后的这张打印媒介P释放出硬拷贝装置，该载体13载有墨水盒并通过在这种打印媒介P上喷墨执行打印，该光学传感器15安装在载体13上，在这张打印媒介P上照射光束，接收反射光，并执行光电转换。用来吸收黑色材料的反射材料(即采光井(lightwell))位于整个感应区域中。
该硬拷贝装置也包括打印媒介边缘检测装置19。该检测装置19包括：数据计算器19a，其使用从光学传感器15接收的信号计算所需数据；光学传感器控制器19b，其输出控制光学传感器15的信号；载体控制器19c，其输出信号以驱动载体13；以及辊控制器19d，其输出信号以控制送纸辊12a和12b与排纸辊14a和14b。
辊控制器19d驱动送纸辊12a和12b并将这张打印媒介P传送到打印区域。当这张打印媒介P被传送到载体13之下的打印区域时，光学传感器控制器19b根据辊控制器19d输出的电信号来计算这张打印媒介P的传送距离，并且如果该光学传感器控制器19b确定这张打印媒介P的边缘位置被传送到光学传感器15的下面，则该光学传感器控制器19b在这张打印媒介P上照射光束。该光学传感器15安装在载体13内，并通过在载体13执行打印以前，在这张打印媒介P上照射光束，检测预定信息。
如果被检测到的这张打印媒介P的边缘位置是顶部边缘位置或底部边缘位置，则在将光学传感器15固定且在送进方向上传送这张打印媒介P的同时，光学传感器15扫描这张打印媒介P的顶部边缘区域或底部边缘区域。当在送进方向上传送这张打印媒介P的顶部边缘区域时，相应于传送到打印区域中的这张打印媒介P的比例增加，由光学传感器15检测到的光反射量逐渐增加。相反，当在送进方向上传送这张打印媒介P的底部边缘区域时，相应于保留在打印区域的这张打印媒介P的比例减少，由光学传感器15检测到的光反射量逐渐减少。
如果检测到的这张打印媒介P的边缘位置是左侧边缘位置或右侧边缘位置，则在停止这张打印媒介的传送并且光学传感器15在与送进方向垂直的载体移动方向上移动的同时，光学传感器15扫描这张打印媒介P的左侧边缘区域或右侧边缘区域。如果在扫描这张打印媒介P的左侧边缘区域时，光学传感器15从左向右移动，则由光学传感器15检测到的光量逐渐增加。相反，如果当扫描这张打印媒介P的右侧边缘区域时，光学传感器15从左向右移动，则由光学传感器15检测到的反射光量逐渐减少。
该光学传感器控制器19b使用这张打印媒介P的长度信息，以从这张打印媒介P边缘位置传送的预定长度来设置这张打印媒介P的边缘区域，并且命令该光学传感器15在边缘区域上照射光束并扫描该边缘区域。在扫描这张打印媒介P的边缘区域的同时，该光学传感器15接收与从边缘区域和除该边缘区域之外的区域反射的不同数量的反射光线相应的光束。因为从这张打印媒介P反射的光线量大于从反射材料17反射的光线量，所以该参考数据可以通过计算与反射光的数值成比例的电压值来产生。
图6是用于解释该参考数据的图表。
参考图6，该参考数据可以用电压值与位置(bit)的关系来表示。图表的X轴表示这张打印媒介P的位置(bit)，其中600bit代表1英寸。该位置(bit)设定的范围从2090bit到2125bit，并且在该范围内所表示的电压值具有0到240V(*5/256V)的范围(1单位＝5/256V)。该图表示出了当底部边缘位置通过光学传感器15下面时，所出现的反射光量变化。当底部边缘位置通过光学传感器15下面时，反射光量逐渐减小。
当信息输入到光学传感器控制器19b并且这张打印媒介P根据送纸辊12a和12b的旋转传送预定距离时，光学传感器控制器19b输出信号以驱动光学传感器15，其中所述信息详细是指这张打印媒介P的底部边缘区域从2093bit开始。由于根据打印媒介P的长度而设定的边缘区域的长度预先存储在光学传感器控制器19b内，所以在依照这张打印媒介P而设定的预定时段内，该光学传感器控制器19b输出照射光束的驱动信号到光学传感器15。在图6的图表中，该边缘区域的长度设置为从2093bit到2118bit的25bit，并且该边缘区域对应于感知区域。
当这张打印媒介P的底部边缘位置通过光学传感器15下方时，在感知区域中感知的电压值逐渐减小并且在2118bit位置处降至0。表示根据边缘区域内位置的电压值的图表被作为参考数据存储。
接下来，如果在操作103输入打印开始命令，则辊控制器19d通过输出驱动送纸辊12a和12b的信号来驱动送纸辊12a和12b，并将这张打印媒介P传送到硬拷贝装置。如果这张打印媒介P以预定距离传送直到其预定边缘区域位于光学传感器15下为止，则在操作104开始边缘区域的感知。
如果被检测的边缘区域是顶部边缘区域或底部边缘区域，则该辊控制器19d停止传送这张打印媒介P并驱动该光学传感器15。该驱动操作与将光学传感器15固定并传送这张打印媒介P从而产生参考数据的驱动操作相对。
如果检测的边缘区域是左侧边缘区域或右侧边缘区域，则辊控制器19d固定光学传感器15并传送这张打印媒介P。该驱动操作也与停止传送这张打印媒介P的驱动操作和光学传感器15的驱动操作以产生参考数据相对。
由于这张打印媒介P的倾斜或对装载该光学传感器15的载体13的不稳定驱动，在光学传感器15内接收的光线量在预定范围内变化。在操作105，确定由光学传感器15检测到的电压值范围，并且在操作106，将最常出现的电压值设定作为边缘位置电压值Ve。
图7是示出了在操作104，在扫描边缘区域之后测量的光线量的图表，该光线量与载***置的电压值相应。参考图7，根据这张打印媒介P的位置，边缘区域的电压值在61.8V和66.2V之间。
图8是表示使用图7中的图表值以百分值计的电压值出现概率的图表，以找出在操作106中最经常出现的电压值Ve。参照图8，电压值65V(*5/256V)在61.8V到66.2V的边缘区域电压范围内以超过40％的频率出现。因此，该电压值65V(*5/256V)可以被设定为最常出现的电压值Ve。
当在操作106设定边缘位置电压值时，在操作107，与参考数据中的最常出现电压值相应的这张打印媒介P的位置被确定为边缘位置，如图4中所示的那样，然后在操作108，在该边缘位置执行打印操作。在图7中，由于边缘位置电压值Ve可以设定为65V(*5/256V)，当在图6中确定了对应于65V(*5/256V)的这张打印媒介P的位置时，2110bit可以被设定作为底部边缘位置的值。也就是说，这张打印媒介P的边缘处于与2117bit位置相距7bit的位置上，该位置在这张打印媒介P之前得以释放。
如上所述，由于当执行边缘位置打印时，通过使用根据本发明的打印媒介边缘检测方法和装置可以减少误差发生，因此可以有效执行无边界边缘位置打印。该方法和装置也可以有效用于执行小边界打印。
尽管已经示出和描述了本发明的几个实施例，本领域技术人员将会认识到在不脱离本发明的原理和精神的同时，对这些实施例可以进行变化，本发明的范围由其权利要求及它们的等价物来进行限定。

Claims (16)

1、一种打印媒介边缘检测方法，包括：
通过使用光学传感器扫描一张打印媒介边缘区域并检测反射光量而产生参考数据；
如果这张打印媒介的边缘区域位于光学传感器的感知区域内，则通过扫描该边缘区域并检测反射光量来计算测量数据；
由测量数据检测边缘区域的电压范围，计算在电压范围内最常出现的电压值，并将该最常出现的电压值设定为边缘位置电压值；以及
在参考数据中，将对应于该边缘位置电压值的这张打印媒介的位置设定为边缘位置。
2、如权利要求1所述的方法，其中产生参考数据的步骤包括：
通过使用光学传感器扫描所述边缘区域来测量反射光量；
通过光电转换将所述反射光量转换为电压值；以及
根据所述边缘区域的位置，产生表示所述电压值的参考数据。
3、如权利要求2所述的方法，还包括：如果所述边缘区域包括顶部边缘位置或底部边缘位置，则通过固定光学传感器以及传送这张打印媒介来执行扫描。
4、如权利要求2所述的方法，还包括：如果所述边缘区域包括左侧边缘位置或右侧边缘位置，则通过停止这张打印媒介以及移动光学传感器来执行扫描。
5、如权利要求1所述的方法，其中所述计算测量数据的步骤包括：
通过扫描所述边缘区域，测量反射光量；
通过光电转换将该反射光量转换为电压值；以及
根据所述边缘区域的位置，来产生表示该电压值的参考数据。
6、如权利要求5所述的方法，还包括：如果所述边缘区域包括顶部边缘位置或底部边缘位置，则通过停止这张打印媒介以及移动光学传感器来执行扫描。
7、如权利要求5所述的方法，还包括：如果所述边缘区域包括左侧边缘位置或右侧边缘位置，则通过固定光学传感器以及移动这张打印媒介来执行扫描。
8、如权利要求1所述的方法，还包括从这张打印媒介反射光量，该反射光量比来自除这张打印媒介之外的区域的反射光量多。
9、如权利要求1所述的方法，还包括在这张打印媒介底部的感知区域上放置反射材料以吸收黑色材料。
10、一种打印媒介边缘检测装置，包括：
辊控制器，用于控制送纸辊将一张打印媒介送进硬拷贝装置以及控制排纸辊释放这张打印媒介；
载体控制器，用于控制载体在这张打印媒介上喷墨以进行打印；
光学传感器控制器，用于控制光学传感器，以扫描这张打印媒介，从而感知这张打印媒介的边缘区域；以及
数据计算器，用于由通过使用光学传感器扫描边缘区域所测量的光线量来产生参考数据，由打印过程中在边缘区域所实际测量的光线量来计算测量数据，设定最常出现的电压值作为边缘点电压值，并且由参考数据获得边缘位置。
11、如权利要求10所述的装置，其中，通过使用对应于在边缘区域所测量的光线量的电信号，所述数据计算器产生表示根据这张打印媒介位置的电压值的参考数据。
12、如权利要求10所述的装置，其中，通过使用由光学传感器扫描边缘区域所测量的光线量，所述数据计算器计算表示根据这张打印媒介位置的电压值的参考数据。
13、一种打印媒介边缘检测装置，包括：
辊控制器，将一张打印媒介传递到硬拷贝装置并释放这张打印媒介；
载体控制器，用于控制载体在这张打印媒介上喷墨；
光学传感器控制器，用于感知这张打印媒介的边缘区域；以及
数据计算器，用于由通过使用光学传感器扫描边缘区域所测量的光线量来产生参考数据，由打印过程中在边缘区域所实际测量的光线量来计算测量数据，设定最常出现的电压值作为边缘点电压值，并且由参考数据获得边缘位置。
14、如权利要求13所述的装置，还包括用来传送这张打印媒介的送纸辊，其中所述辊控制器控制该送纸辊。
15、如权利要求13所述的装置，还包括用来释放这张打印媒介的排纸辊，其中所述辊控制器控制该排纸辊。
16如权利要求13所述的装置，还包括用来感知这张打印媒介边缘区域的光学传感器，其中所述光学传感器控制器控制该光学传感器。
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