防廢票打印機、防廢票打印系統(tǒng)及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防廢票打印操作方法，包括步驟：S1、處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作；S2、實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性；S3、當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存與該中止打印對應的打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)；S4、根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致。本發(fā)明還公開了對應的防廢票打印機和防廢票打印系統(tǒng)。本發(fā)明基于閉環(huán)控制的打印智能糾正技術，解決了開環(huán)式控制—雙向邏輯打印的存在風險，使得從源頭控制至實際打印結果都得到監(jiān)測、比較、校對及修正。
【專利說明】防廢票打印機、防廢票打印系統(tǒng)及其操作方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防廢票打印機、防廢票打印系統(tǒng)及其操作方法，屬于打印控制【技術領域】。

【背景技術】
[0002]在通用針式或噴墨式打印機中，普遍使用的是雙向邏輯定位打印。這里的雙向，指的是針式或噴墨式打印機中的移動載體(或稱字車、打印頭)往返跑動的兩個方向；邏輯定位，指的是在移動載體運動過程中，由主控制芯片，按打印數據運算，有規(guī)律的輸出移動載體運動脈沖信號，以輸出的脈沖數量進行邏輯計算，虛擬的定位當前的移動載體位置，以進行出針打印或噴墨打印。
[0003]上文提到一個虛擬定位的概念，之所以說是虛擬定位，因為這是以脈沖電信號的輸出來計算的，但是，我們知道，移動載體的移動是這樣一個過程:脈沖電信號一電機驅動波形一電機轉動一電機齒輪傳動一皮帶傳動一移動載體移動；從這過程可以看到，邏輯定位，僅僅是依據第一步“脈沖電信號”的邏輯計算來確定位置，而并不是實際的傳動到移動載體移動時的運動狀態(tài)，所以，這是虛擬定位。虛擬定位依靠的是機構傳動的高精度、持久的一致性、運動過程的不受外物干擾，只有在這種情況下，雙向邏輯打印才能實現虛擬定位與實際定位一致的效果。
[0004]在控制科學上，因為這只關注了源頭的輸出，而沒有直接把實際結尾的效果進行控制的反饋，為此，叫開環(huán)式控制。開環(huán)式控制要達到準確的實現，就必須的依賴多樣的外界條件約束，而且一旦出現失誤，就會造成系統(tǒng)失控的情況。例如，運動路徑上存在障礙物，其阻擋或影響移動載體的運動，以及機構傳動的誤差等，造成移動載體無法按邏輯控制信號到達預設的打印位置，或當前打印位置的邏輯定位與實際位置不一致，結果是打印不正確，例如打印重合、打印錯位等，對于有價票據，這會造成廢票的產生，帶來極大的損失。
[0005]為了解決基于開環(huán)式控制的雙向邏輯打印的存在風險，尤其是對于一些重要文件的打印，例如打印有價票據時的廢票的風險。從控制學上考慮，應該引入閉環(huán)式控制的理念，使得源頭控制、實際效果都得到監(jiān)測、比較、校對及修正，從而形成一個閉合的循環(huán)式控制環(huán)，而非開放性的單向控制流，通過在每個最小周期內的循環(huán)監(jiān)測、比較、校對及修正，使得誤差一旦出現，就馬上進行控制上的管理修正或報警中止。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種防廢票打印機、防廢票打印系統(tǒng)及其操作方法。
[0007]為了實現上述目的，本發(fā)明采用以下的技術方案:
根據本發(fā)明的一個方面，提出了一種防廢票打印操作方法，其特征在于，包括步驟:
51、處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作；
52、實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性； 53、當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存與該中止打印對應的打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)；
54、根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致。
[0008]優(yōu)選地，在步驟S2中，對移動載體進行基于運動控制的邏輯定位，并對移動載體進行物理定位，通過比對該邏輯定位和該物理定位的一致性，監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性。
[0009]優(yōu)選地，在步驟S3中，當判斷實際打印操作與虛擬打印數據不一致時，中止移動載體的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虛擬打印數據中的未打印數據，以及控制移動載體運動至一重置位置，其中該重置位置包括移動載體的打印初始位置。
[0010]優(yōu)選地，在步驟S4中，對移動載體進行位置返回操作以恢復打印，其中該位置返回操作包括基于中止打印位置重新計算移動載體從重置位置至一恢復打印位置的返回運動距離，根據該返回運動距離邏輯控制移動載體從重置位置返回至該恢復打印位置，并通過物理定位校驗移動載體是否實際返回至該恢復打印位置，如果校驗成功則恢復未打印數據的打印操作；如果校驗失敗則控制移動載體運動至重置位置并重新對移動載體進行位置返回操作，其中該恢復打印位置包括該中止打印位置。
[0011]優(yōu)選地，該物理定位包括基于光柵檢測反饋的物理定位。
[0012]優(yōu)選地，當超過預設的校驗失敗次數時，控制移動載體運動至一非受阻位置，在排除造成校驗失敗的障礙后重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作，其中該非受阻位置包括移動載體的打印初始位置。
[0013]優(yōu)選地，接收經由一外部連接設備生成和/或提供的用于打印的虛擬打印數據。
[0014]優(yōu)選地，當超過預設的校驗失敗次數時，保存虛擬打印數據中的未打印數據和中止打印位置信息；整理打印數據狀態(tài)并通知外部連接設備，同時通知該外部連接設備暫停發(fā)送虛擬打印數據；在排除造成校驗失敗的障礙后，重新調出該未打印數據和中止打印位置信息；通知外部連接設備繼續(xù)打印，外部連接設備根據該打印數據狀態(tài)發(fā)送接續(xù)的虛擬打印數據，其與該未打印數據組合成用于接續(xù)打印的先后數據隊列，以及重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作以接續(xù)打印。
[0015]根據本發(fā)明的第二個方面，提出了一種防廢票打印機，包括:
打印裝置，用于處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作； 閉環(huán)控制裝置，用于實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性；
出錯記錄裝置，用于當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存與該中止打印對應的打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)；
校驗比對裝置，用于根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致。
[0016]優(yōu)選地，閉環(huán)控制裝置包括邏輯定位模塊、物理定位模塊和定位比對模塊，閉環(huán)控制裝置設置為，經由邏輯定位模塊對移動載體進行基于運動控制的邏輯定位，經由物理定位模塊對移動載體進行物理定位，經由定位比對模塊比對該邏輯定位和該物理定位的一致性，以監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性。
[0017]優(yōu)選地，出錯記錄裝置設置為，當判斷實際打印操作與虛擬打印數據不一致時，中止移動載體的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虛擬打印數據中的未打印數據，以及控制移動載體運動至一重置位置，其中該重置位置包括移動載體的打印初始位置。
[0018]優(yōu)選地，校驗比對裝置設置為對移動載體進行位置返回操作以恢復打印，其中該位置返回操作包括基于中止打印位置重新計算移動載體從重置位置至一恢復打印位置的返回運動距離，根據該返回運動距離邏輯控制移動載體從重置位置返回至該恢復打印位置，并通過物理定位校驗移動載體是否實際返回至該恢復打印位置，如果校驗成功則恢復未打印數據的打印操作；如果校驗失敗則控制移動載體運動至重置位置并重新對移動載體進行位置返回操作，其中該恢復打印位置包括該中止打印位置。
[0019]優(yōu)選地，當超過預設的校驗失敗次數時，控制移動載體運動至一非受阻位置，在排除造成校驗失敗的障礙后重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作，其中該非受阻位置包括移動載體的打印初始位置。
[0020]優(yōu)選地，還包括數據通訊裝置，其與一外部連接設備通信，以接收經由該外部連接設備生成和/或提供的用于打印的虛擬打印數據。
[0021]根據本發(fā)明的第三個方面，提出了一種防廢票打印系統(tǒng)，包括:
打印裝置，用于處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作； 閉環(huán)控制裝置，用于實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性；
出錯記錄裝置，用于當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)；
校驗比對裝置，用于根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致；
數據通訊裝置，用于與一外部連接設備通信；以及外部連接設備，該外部連接設備還包括:
打印控制裝置，用于通過數據通訊裝置發(fā)送虛擬打印數據至打印裝置；
數據提取裝置，用于通過數據通訊裝置接收打印狀態(tài)信息；
數據處理裝置，用于根據打印狀態(tài)信息，生成和/或整理虛擬打印數據，并發(fā)送至打印控制裝置。
[0022]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點和有益效果:
根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法、打印機和系統(tǒng)，適用于針式和噴墨打印機，以及適用于利用移動載體沿一打印路徑運動以進行打印輸出的設備，其實際上是一種利用閉環(huán)控制的打印智能糾正技術，解決了開環(huán)式控制一雙向邏輯打印的存在風險，使得從源頭控制至實際打印結果都得到監(jiān)測、比較、校對及修正，形成一個閉合的循環(huán)式控制環(huán)，而非開放性的單向控制流，通過在每個最小周期內的循環(huán)監(jiān)測、比較、校對及修正，使得打印誤差一旦出現，例如由于障礙物造成的定位誤差，就馬上進行控制上的管理修正或報警中止。對于一些重要文件的打印，例如有價票據的打印，由于其持續(xù)監(jiān)控及不斷修正的特性，很好的保證了精度和一致性的要求，使打印將變得更加有效可控，同時由于本發(fā)明提供的對打印定位的實時閉環(huán)控制和實時糾正恢復，保證了打印數據的連續(xù)性，大大降低了打印出廢票和錯印文件的機率，以及大大降低了打印出錯帶來的經濟成本和時間成本上的損失。根據本發(fā)明的技術方案、原理和有益的技術效果，同樣適用于報表打印、圖像打印及一般文書打印。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]以下結合附圖，對本發(fā)明的實施例進行詳細的描述:
圖1所示為根據本發(fā)明的對打印機移動載體的運動定位進行閉環(huán)控制的物理模型示意圖；
圖2所示為根據本發(fā)明的利用光柵技術檢測移動載體的位置坐標所采用的光柵條的示意圖；
圖3所示為根據本發(fā)明的光柵編碼輸出信號波形的示意圖；
圖4所示為根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法的一實施例的流程示意圖；
圖5所示為根據本發(fā)明的防廢票打印機的一實施例的模塊結構示意圖；
圖6所示為根據本發(fā)明的防廢票打印系統(tǒng)的一實施例的模塊結構示意圖；
圖7所示為根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法的另一實施例的流程示意圖；
圖8所示為根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法的再一實施例的部分流程示意圖。

【具體實施方式】
[0024]首先對根據本發(fā)明的防廢票打印機、防廢票打印系統(tǒng)及其操作方法所采用的關鍵的基于光柵檢測的閉環(huán)控制技術原理進行描述。
[0025]根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法、打印機和系統(tǒng)，適用于針式和噴墨打印機，以及適用于利用移動載體沿一打印路徑運動以進行打印輸出的設備，對于針式和噴墨打印機，其實際上是基于步進電機的精密邏輯定位和光柵編碼技術的物理定位的閉環(huán)控制技術。
[0026]按照閉環(huán)控制原理，在打印控制信號的源頭輸出后，要對實際效果進行監(jiān)測、控制及調整。為此，可以在例如通用針式打印機上增加對移動載體定位的光柵閉環(huán)控制。
[0027]在閉環(huán)控制中，關鍵是末端實際效果處(字車實際移動的位置)要得到監(jiān)控，為此，可建立如圖1所示的模型。其中:
運動脈沖信號:發(fā)生運動脈沖，提供邏輯運算的運動驅動(主板控制信號)。
[0028]移動軌跡載體:在運動脈沖信號轉化為步進電機的運動驅動信號后，由例如步進電機驅動移動載體運動。在一通用的針式打印機中，一般移動載體與步進電機通過一同步皮帶連接。也可以使用直流電機，但考慮到在高精度打印中對轉矩和定位的控制精度要求，本發(fā)明優(yōu)選采用步進電機。步進電機可以配合驅動器使用，現有的很多驅動器都支持細分功能，即實現很小的步進角，使邏輯定位更精確。
[0029]移動軌跡坐標:為了知道移動載體的當前實際位置，在其實際的移動軌跡上，必須建立可用于檢測的坐標，在此，作為實例，可設置一光柵模塊，在打印機內設置橫跨機架兩側的高精度光柵條。光柵條是一個在高穩(wěn)定度的抗靜電膠片材料上均勻等距分布的透明刻度尺，如圖2所示的光柵條，為截取自其某一段以顯示一完整節(jié)距P和線寬W，作為用于高精度打印的示例，光柵條的密度可為每英寸180行(節(jié)距P)，等距離的精密刻度線之間的距離可稱為線寬W，為此，相當于把每英寸細分為了 360份。假如把這I英寸內的每一份看成一小步的話，那相當于每一小步的步長為1/360英寸，即0.7056mm,并且可要求公差為0.005mm,顯而易見，這是一個準確并且精確的坐標定位。在本發(fā)明的范圍內，光柵模塊也可采用其他的形狀或結構，例如圓盤狀的光柵盤，其刻有多個等距的扇形不透明間隔圖案，這樣的光柵盤可同軸安裝于步進電機上，或與傳動機構連接。
[0030]載體位置標定:對應上述的對坐標的編碼，可在移動載體上設置特殊編碼器，為坐標的標定提供硬件的支持。該特殊編碼器可以是一個含四組光耦、放大器、比較器所組成的精密光電數字傳感器，其把光狀態(tài)轉化為雙位的數字輸出。該特殊編碼器可設計成具有一開口槽，使光柵條在其上穿過。當特殊編碼器在光柵上移動時，由于光柵上的黑色刻度與透明材質交替切換，造成光信號的不斷有規(guī)律的轉變，特殊編碼器將對應輸出交替變換的編碼。如圖3所示的輸出A和輸出B。在本發(fā)明的范圍內，特殊編碼器可安裝于合適的位置，以和光柵模塊非接觸地相對移動，當光柵模塊為上述的光柵條時，特殊編碼器可安裝于移動載體內，當采用光柵盤時，特殊編碼器可固定安裝，如固定安裝于步進電機附近。
[0031]標定數據發(fā)生:在載體位置的標定發(fā)生后，將產生標定數據編碼。如圖2所示，由于光柵是刻度-空白-刻度的交替切換，我們把一段黑色刻度和一段空白處稱做一個周期，如圖3所示的周期tAP和tBP，另外，tAH和tBP可分別表示輸出A和輸出B的一個周期內的高電平，其可占據半個周期，在tAP內，特殊編碼器將產生2位四組編碼AB1、AB2、AB3、AB4，可分別對應4個數字化狀態(tài):10、11、O1、00，這相當于把一個周期(I/180英寸)再細分為4種狀態(tài)，這相當于把檢測的精度提高到了 1/180英寸/4=1/720英寸，相當于所判斷的精度達到了 0.0353mm。
[0032]發(fā)生數據控制:當移動載體始終往同一方向運動時，特殊編碼器將始終按10、11、
01、00為一組數據的方式及次序發(fā)送編碼，打印機的主控制器，例如CPU讀取到編碼器不斷返回的編碼，就能準確知道當前載體所處的位置，這個精度達到1/720英寸，按實際應用需求，遠遠的滿足了定位的精度要求；當移動載體突然要反向運動時，特殊編碼器的數據輸出次序將與同向運動時不一樣，例如，特殊編碼器的數據為10、11、10、00時，主控制器就知道，移動載體在某個刻度周期的一半的時候，其發(fā)生了運動方向逆轉，并且準確記住了逆轉位置在，一個光柵周期的一半時發(fā)生。不管同向運動還是突然的逆向運動，所標定的位置是實際的載體所處的位置，只要主控制器把此數據與輸出的邏輯定位數據進行比較，就能輕易的判斷移動載體有否出現與邏輯控制的差異，并且由于這是在移動載體上的實際定位標定，不受中間傳動誤差、運動慣性的影響，通過實時的標定數據與邏輯運算數據比較，能馬上作出正常運作、誤差修正及錯誤中止，達到移動載體的準確控制。
[0033]以下對基于上述控制原理的根據本發(fā)明的防廢票打印機、防廢票打印系統(tǒng)及其操作方法的優(yōu)選實施例進行詳細描述。
[0034]如圖4所示為根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法的一實施例的流程示意圖，包括步驟:
S1、處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作。
[0035]S2、通過邏輯定位和物理定位的比對來實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性。
[0036]S3、當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存與該中止打印對應的打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)。
[0037]S4、根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致。
[0038]其中，還可包括，接收經由一外部連接設備生成和/或提供的用于打印的虛擬打印數據。
[0039]具體地，在步驟S2中，對移動載體進行基于運動控制的邏輯定位，例如邏輯控制移動載體運動至一當前待打印位置；作為一實例，對移動載體的當前實際位置進行基于上述光柵檢測的閉環(huán)控制原理的物理定位，以獲取移動載體的當前實際位置，通過比對該邏輯定位和該物理定位的一致性，即根據當前待打印位置與當前實際位置的比對，監(jiān)控移動載體是否已移動至邏輯定位所要求的位置，從而實現監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性。
[0040]在步驟S3中，當判斷實際打印操作與虛擬打印數據不一致時，中止移動載體的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虛擬打印數據中的未打印數據，例如在中止打印位置之后的未打印數據，以及控制移動載體運動至一重置位置，例如沿打印方向的反方向運動至一重置位置，其中該重置位置包括移動載體的打印初始位置，該中止打印位置包括在中止打印時刻的移動載體的基于該物理定位的實際物理位置。
[0041]在步驟S4中，對移動載體進行位置返回操作以恢復打印，其中該位置返回操作包括基于中止打印位置重新計算移動載體從重置位置至一恢復打印位置的返回運動距離，根據該返回運動距離邏輯控制移動載體從重置位置返回至該恢復打印位置，并基于物理定位校驗移動載體是否實際返回至該恢復打印位置，如果校驗成功則恢復未打印數據的打印操作；如果校驗失敗則控制移動載體運動至重置位置并重新對移動載體進行位置返回操作，其中該恢復打印位置包括該中止打印位置。
[0042]當超過預設的校驗失敗次數時，控制移動載體運動至一非受阻位置，在排除造成校驗失敗的障礙后重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作，其中該非受阻位置包括移動載體的打印初始位置。
[0043]可選地，當超過預設的校驗失敗次數時，保存虛擬打印數據中的未打印數據和中止打印位置信息，例如將打印機緩沖區(qū)中的打印剩余數據和出錯位置寫入Flash;整理打印數據狀態(tài)并通知外部連接設備，例如通知外部連接設備當前已打印完的數據，同時通知該外部連接設備暫停發(fā)送虛擬打印數據；排除造成校驗失敗的障礙，例如關機，進行允許的人工干預，例如移除與移動載體的運動路徑干涉的造成定位不一致的障礙物、機構傳動故障、電氣故障等，然后重新開機，調出該未打印數據和中止打印位置信息；通知外部連接設備繼續(xù)打印，外部連接設備根據該打印數據狀態(tài)發(fā)送接續(xù)的虛擬打印數據，其與該未打印數據組合成用于接續(xù)打印的先后數據隊列，以及重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作以接續(xù)打印。
[0044]如圖5所示為根據本發(fā)明的防廢票打印機的一實施例的模塊結構示意圖，包括: 打印裝置，用于處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作。
[0045]閉環(huán)控制裝置，用于實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性。
[0046]出錯記錄裝置，用于當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存與該中止打印對應的打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)。
[0047]校驗比對裝置，用于根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致。
[0048]還可包括數據通訊裝置，其與一外部連接設備通信，以接收經由該外部連接設備生成和/或提供的用于打印的虛擬打印數據。
[0049]具體地，閉環(huán)控制裝置可包括邏輯定位模塊、物理定位模塊和定位比對模塊，作為一實例，該物理定位模塊可以包括一光柵定位模塊，光柵定位模塊包括上述的光柵條和特殊編碼器，或光柵定位模塊的功能可由上述的光柵條和特殊編碼器配合實現，閉環(huán)控制裝置設置為，經由邏輯定位模塊對移動載體進行基于運動控制的邏輯定位，作為一實例，經由光柵定位模塊對移動載體進行基于光柵檢測反饋的物理定位，經由定位比對模塊比對該邏輯定位和該物理定位的一致性，以監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性。
[0050]出錯記錄裝置設置為，當判斷實際打印操作與虛擬打印數據不一致時，中止移動載體的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虛擬打印數據中的未打印數據，以及控制移動載體運動至一重置位置，其中該重置位置包括移動載體的打印初始位置。
[0051]校驗比對裝置設置為對移動載體進行位置返回操作以恢復打印，其中該位置返回操作包括基于中止打印位置重新計算移動載體從重置位置至一恢復打印位置的返回運動距離，根據該返回運動距離邏輯控制移動載體從重置位置返回至該恢復打印位置，并基于物理定位校驗移動載體是否實際返回至該恢復打印位置，如果校驗成功則恢復未打印數據的打印操作；如果校驗失敗則控制移動載體運動至重置位置并重新對移動載體進行位置返回操作，其中該恢復打印位置包括該中止打印位置。
[0052]當超過預設的校驗失敗次數時，控制移動載體運動至一非受阻位置，在排除造成校驗失敗的障礙后重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作，其中該非受阻位置包括移動載體的打印初始位置。
[0053]所述防廢票打印機可用于執(zhí)行根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法的流程。
[0054]圖6所示為根據本發(fā)明的防廢票打印系統(tǒng)的一實施例的模塊結構示意圖，其可在根據本發(fā)明的防廢票打印機所包括的裝置的基礎上，進一步包括外部連接設備，該外部連接設備包括:
打印控制裝置，用于通過數據通訊裝置發(fā)送虛擬打印數據至打印裝置。
[0055]數據提取裝置，用于通過數據通訊裝置接收打印狀態(tài)信息。
[0056]數據處理裝置，用于根據打印狀態(tài)信息，生成和/或整理虛擬打印數據，并發(fā)送至打印控制裝置。
[0057]所述外部連接設備可用于執(zhí)行根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法中的可選的當超過預設的校驗失敗次數時的流程。
[0058]如圖7所示為根據本發(fā)明的防廢票打印操作方法、打印機或打印系統(tǒng)的另一實施例的以針式打印機為例的工作流程示意圖，然而其也適用于噴墨打印機。其可作為基于前述實施例上的改進或補充。根據所示的流程，其目的是防止打印文檔、票據(尤其是有價票據，如發(fā)票)時，避免因打印中途的偶發(fā)障礙物而造成的打印不正確及廢票發(fā)生。
[0059]為實現閉環(huán)控制，本發(fā)明采用上述的光柵技術作為優(yōu)選的閉環(huán)控制方案，并不局限于僅使用上述的光柵技術，可替代地，在本發(fā)明的保護范圍內，可以使用其他類型的合適的手段，通過將打印機移動載體的邏輯定位與其物理定位比對，來實現對邏輯定位的閉環(huán)反饋控制。例如可采用伺服電機等，伺服電機內部通過安裝旋轉編碼器也可以實現反饋控制。盡管具體的物理定位方式可能不同，但在本領域技術人員的理解范圍內，采用伺服電機技術或光柵技術均可以適用于本發(fā)明的基于物理定位的反饋控制機制，由此均適用于根據本發(fā)明的所有實施例。伺服電機可以達到的轉矩要高于步進電機，同時價格也相對較高，在小轉矩要求的情況下，本發(fā)明的對邏輯定位的閉環(huán)反饋控制優(yōu)選采用步進電機和光柵編碼的組合，而在大轉矩要求的情況下，例如大負載打印機，可以使用大轉矩步進電機和光柵編碼的組合，或使用伺服電機，例如交流伺服電機實現對邏輯定位的閉環(huán)反饋控制。由此，該實施例也適用于采用伺服電機實現對邏輯定位的閉環(huán)反饋控制的情況。
[0060]所述工作流程與前述的防廢票打印操作方法的實施例大致相同。其中，上述的外部連接設備可以為PC，圖中所示的安全位置可以是上述的重置位置或非受阻位置，打印頭相當于上述的移動載體。在開始打印時，以及判斷成功返回安全位置后，執(zhí)行恢復打印的位置返回操作時，打印頭都進行定位比對。
[0061]在實際操作中，在打印頭返回至安全位置時，可通過光柵條在長度方向上的一側邊緣的具有特定圖案的初始位置，或通過額外設置的一光電傳感器的位置，來識別確定打印頭返回至安全位置。
[0062]作為有益的改進，本發(fā)明可以是對打印頭的雙向運動的閉環(huán)控制，在判定邏輯定位不等于基于物理定位的實際位置時，表示出現了打印中受阻的情況，這可能是打印頭在前進至一待打印位置或返回至安全位置途中，在其運動路徑上遇到一障礙物，阻擋打印頭繼續(xù)運動所致，此時如果打印，將出現打印錯誤及例如有價票據(如發(fā)票)失效的情況，如打印字符重疊、打印字符錯位、打印字符缺失等。此時，防廢票閉環(huán)控制機制介入，對于針式打印機，中止在出錯點的打印出針驅動，對于噴墨打印機，則可以中止在出錯點的墨水噴出驅動，并控制打印頭反向移動以避開阻礙物。其中，可設置至少兩個安全位置，例如包括起始安全位置和終點安全位置，如在前進至一待打印位置時遇到障礙，可控制打印頭反向移動至起始安全位置，該起始安全位置可以是打印頭的始發(fā)位置，或稱打印初始位置；如在返回至始發(fā)位置時遇到障礙，可控制打印頭反向移動至終點安全位置，該終點安全位置可以是打印頭相對于始發(fā)位置的行程終點。
[0063]作為一有益的改進，在返回至安全位置后，還可以控制打印頭以低速(因為低速時馬達的力矩最大)進行一次例如從起始安全位置至終點安全位置的全幅面的掃行運動，檢查阻礙物是否已經清理，期間可以進行打印頭定位比對來確認通行無阻，在確認無障礙后，邏輯控制打印頭運動至恢復打印位置，進行恢復打印。
[0064]作為一有益的改進，為了保證打印數據或打印字符的連續(xù)性，可適當設置中止打印位置和恢復打印位置之間的偏移，例如i個字符長度或i個最小打印像素的偏移量，i>0,對應的，可使打印頭恢復打印時，通過對打印數據的整理，重復打印在中止打印時刻的正在打印的i個字符或i個像素，優(yōu)選地，i=lo由此，可進一步避免在具體字符或像素上的打印錯誤。
[0065]打印頭受控移動，直至邏輯定位和實際位置一致時，才進行打印，若超過預設的循環(huán)次數，循環(huán)次數可以是N次，N>=0，此時可中止該循環(huán)，進入報錯狀態(tài)，打印頭返回非受阻的一側，等待人工處理運動方向的障礙物，清楚障礙物后，通過按鍵重新觸發(fā)繼續(xù)打??；或者在報錯狀態(tài)下，長按一功能按鍵，使打印機進入一關機處理模式，如圖8所示。
[0066]圖8所示為圖7的工作流程進入關機處理故障模式時的處理流程。同樣，其可作為基于前述實施例上的改進。其包括保存打印數據和狀態(tài)；通知PC暫停發(fā)送打印數據；關閉打印機，進行維護處理；恢復打印數據和狀態(tài)；通知PC接續(xù)發(fā)送打印數據；重新進入具有防廢票機制的打印模式。
[0067]具體可以為，在報錯狀態(tài)下，長按某功能按鍵，打印機進入關機處理故障模式；進入該模式后，打印機將在接口緩沖區(qū)中打印剩余的數據及出錯的位置寫入FLASH，打印機告知PC當前已打印完的數據，并通知PC暫停發(fā)送數據；關閉打印機，進行維護處理；按某功能按鍵并開機，打印機進入防廢票模式；從Flash調出之前保存的尚未打印的數據，端口接受PC發(fā)來的數據，組成先后隊列；按？1&也中記憶的出錯位置重新定義打印。
[0068]根據本發(fā)明的這種閉環(huán)式的控制往往使用在高精度打印，如針式或噴墨打印機；特高速(如40英寸每秒)的打?。恢刎摵纱蛴C。由此可見，通過閉環(huán)式控制的引入，對通用打印設備而言，是對其更高速工作的穩(wěn)定性及更高精度工作的準確性的提高。例如經過測試驗證，一款具有根據本發(fā)明的系統(tǒng)的打印機，其移動載體的能力較過往的機型有了 20%的提升(說明:假如按現在移動載體超頻1.8KHZ使用下，(1.8K-1.5K)/1.5Κ=20%)，為此，閉環(huán)式的控制會使得更高速的打印更為穩(wěn)定；另一方面，當打印機需要應對更多的或專門的稅務打印，尤其是二維碼打印業(yè)務時，這需要非常高的精度要求、對產品的使用耐久一致性也同樣要求很高，閉環(huán)式的控制，由于其持續(xù)監(jiān)控及不斷修正的特性，很好的保證了精度和一致性的要求，使打印將變得更加有效可控，例如，作為示例性的應用，二維碼的打印將變得更加精確。
[0069]以上所述，只是本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本發(fā)明的技術效果，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。在本發(fā)明的保護范圍內其技術方案和/或實施方式可以有各種不同的修改和變化。即使個別的技術特征在不同的權利要求中引用，本發(fā)明還可包含共有這些特征的實施例。
【權利要求】
1.一種防廢票打印操作方法，其特征在于，包括步驟: 51、處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作； 52、實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性； 53、當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存與該中止打印對應的打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)； 54、根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致。
2.根據權利要求1所述的一種防廢票打印操作方法，其特征在于，在步驟S2中，對移動載體進行基于運動控制的邏輯定位，并對移動載體進行物理定位，通過比對該邏輯定位和該物理定位的一致性，監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性。
3.根據權利要求1所述的一種防廢票打印操作方法，其特征在于，在步驟S3中，當判斷實際打印操作與虛擬打印數據不一致時，中止移動載體的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虛擬打印數據中的未打印數據，以及控制移動載體運動至一重置位置，其中該重置位置包括移動載體的打印初始位置。
4.根據權利要求3所述的一種防廢票打印操作方法，其特征在于，在步驟S4中，對移動載體進行位置返回操作以恢復打印，其中該位置返回操作包括基于中止打印位置重新計算移動載體從重置位置至一恢復打印位置的返回運動距離，根據該返回運動距離邏輯控制移動載體從重置位置返回至該恢復打印位置，并通過物理定位校驗移動載體是否實際返回至該恢復打印位置，如果校驗成功則恢復未打印數據的打印操作；如果校驗失敗則控制移動載體運動至重置位置并重新對移動載體進行位置返回操作，其中該恢復打印位置包括該中止打印位置。
5.根據權利要求2或4所述的一種防廢票打印操作方法，其特征在于，該物理定位包括基于光柵檢測反饋的物理定位。
6.根據權利要求4所述的一種防廢票打印操作方法，其特征在于，當超過預設的校驗失敗次數時，控制移動載體運動至一非受阻位置，在排除造成校驗失敗的障礙后重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作，其中該非受阻位置包括移動載體的打印初始位置。
7.根據權利要求1所述的一種防廢票打印操作方法，其特征在于，接收經由一外部連接設備生成和/或提供的用于打印的虛擬打印數據。
8.根據權利要求6或7所述的一種防廢票打印操作方法，其特征在于，當超過預設的校驗失敗次數時，保存虛擬打印數據中的未打印數據和中止打印位置信息；整理打印數據狀態(tài)并通知外部連接設備，同時通知該外部連接設備暫停發(fā)送虛擬打印數據；在排除造成校驗失敗的障礙后，重新調出該未打印數據和中止打印位置信息；通知外部連接設備繼續(xù)打印，外部連接設備根據該打印數據狀態(tài)發(fā)送接續(xù)的虛擬打印數據，其與該未打印數據組合成用于接續(xù)打印的先后數據隊列，以及重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作以接續(xù)打印。
9.一種防廢票打印機，其特征在于，包括: 打印裝置，用于處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作； 閉環(huán)控制裝置，用于實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性； 出錯記錄裝置，用于當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存與該中止打印對應的打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)； 校驗比對裝置，用于根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致。
10.根據權利要求9所述的一種防廢票打印機，其特征在于，閉環(huán)控制裝置包括邏輯定位模塊、物理定位模塊和定位比對模塊，閉環(huán)控制裝置設置為，經由邏輯定位模塊對移動載體進行基于運動控制的邏輯定位，經由物理定位模塊對移動載體進行物理定位，經由定位比對模塊比對該邏輯定位和該物理定位的一致性，以監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性。
11.根據權利要求9所述的一種防廢票打印機，其特征在于，出錯記錄裝置設置為，當判斷實際打印操作與虛擬打印數據不一致時，中止移動載體的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虛擬打印數據中的未打印數據，以及控制移動載體運動至一重置位置，其中該重置位置包括移動載體的打印初始位置。
12.根據權利要求11所述的一種防廢票打印機，其特征在于，校驗比對裝置設置為對移動載體進行位置返回操作以恢復打印，其中該位置返回操作包括基于中止打印位置重新計算移動載體從重置位置至一恢復打印位置的返回運動距離，根據該返回運動距離邏輯控制移動載體從重置位置返回至該恢復打印位置，并通過物理定位校驗移動載體是否實際返回至該恢復打印位置，如果校驗成功則恢復未打印數據的打印操作；如果校驗失敗則控制移動載體運動至重置位置并重新對移動載體進行位置返回操作，其中該恢復打印位置包括該中止打印位置。
13.根據權利要求12所述的一種防廢票打印機，其特征在于，當超過預設的校驗失敗次數時，控制移動載體運動至一非受阻位置，在排除造成校驗失敗的障礙后重新觸發(fā)對移動載體的位置返回操作，其中該非受阻位置包括移動載體的打印初始位置。
14.根據權利要求9所述的一種防廢票打印機，其特征在于，還包括數據通訊裝置，其與一外部連接設備通信，以接收經由該外部連接設備生成和/或提供的用于打印的虛擬打印數據。
15.一種防廢票打印系統(tǒng)，其特征在于，包括: 打印裝置，用于處理用于打印的虛擬打印數據，并激勵一移動載體開始打印操作； 閉環(huán)控制裝置，用于實時監(jiān)控實際打印操作與虛擬打印數據的一致性； 出錯記錄裝置，用于當檢出實際打印操作與虛擬打印數據存在不一致時，中止打印并寄存打印狀態(tài)信息，其中該打印狀態(tài)包括打印操作狀態(tài)和打印數據狀態(tài)； 校驗比對裝置，用于根據對移動載體運動狀態(tài)的校驗比對，恢復該打印狀態(tài)并控制移動載體繼續(xù)打印操作，以使實際打印操作與虛擬打印數據重新一致； 數據通訊裝置，用于與一外部連接設備通信；以及 外部連接設備，該外部連接設備還包括: 打印控制裝置，用于通過數據通訊裝置發(fā)送虛擬打印數據至打印裝置； 數據提取裝置，用于通過數據通訊裝置接收打印狀態(tài)信息； 數據處理裝置，用于根據打印狀態(tài)信息，生成和/或整理虛擬打印數據，并發(fā)送至打印控制裝置。
【文檔編號】B41J3/00GK104129169SQ201410365883
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權日:2014年7月29日
【發(fā)明者】陳國昌, 莫達庭, 馬永剛, 袁兆禎 申請人:江門市得實計算機外部設備有限公司