CN113320302A - 打印机及其电机自适应驱动方法、装置以及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种打印机及其电机自适应驱动方法、装置、存储介质，方法包括：当检测到打印介质被置入打印通道内时，控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；在判断所述打印介质经过打印区域之后，控制所述打印机的电机以第二驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；其中，所述第一驱动方式输出的扭矩大于所述第二驱动方式输出的扭矩。本发明通过在两种驱动方式之间的切换，可以显著的提高打印质量，降低打印机工作产生的噪音，同时避免电机持续处于高温状态，进而提高了电机的能量利用率以及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及打印技术领域，尤其涉及一种打印机及其电机自适应驱动方法、装置以及可读存储介质。
背景技术
打印机是计算机的输出设备之一，随着打印技术的发展，各种类型的打印机被研发出，为人们的生活、工作和学习提供了极大的便利。
通常而言，打印机都具有用于容纳打印介质的打印通道，打印通道内设置有打印头以及一些用于输送打印介质的辊，这些辊与步进电机传动连接，在步进电机的驱动下进行转动，从而实现打印介质在打印通道内的移动。
发明内容
发明人在实施本发明的过程中发现，现有的打印机中，步进电机在驱动过程中一般仅采用一种驱动方式，比如仅采用全步驱动(1-1驱动方式)或者是仅采用小细分(1-N驱动方式)驱动。
其中，全步驱动可以提供更大的扭力从而保证正常的打印和打印介质的传输，但是其打印效果不够清腻清晰，且会产生较大的温升，电机的整体利用率不高。而小细分驱动虽然打印效果相较全步驱动更为细腻清晰，且电机整体利用率高，但是其能够提供的扭力较小，在一些情况下可能无法满足打印的需求。
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种打印机及其电机自适应驱动方法、装置以及可读存储介质，以改善上述问题。
本发明实施例提供了一种打印机电机自适应驱动方法，其包括：当检测到打印介质被置入打印通道内时，控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；
在判断所述打印介质经过打印区域之后，控制所述打印机的电机以第二驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；其中，所述第一驱动方式输出的扭矩大于所述第二驱动方式输出的扭矩。
优选地，所述打印区域为由位于所述打印通道内的打印头和与打印头适配的辊夹持构成的区域；所述打印介质在打印通道内的位置通过设置在所述打印通道内的感应器组件检测获得。
优选地，所述感应器组件包括位于所述打印区域上游的第一感应器；则当在所述第一感应器检测到所述打印介质，且经过预设时间后，判断所述打印介质的前端经过打印区域。
优选地，所述感应器组件包括设置于所述打印区域两侧的第二感应器和第三感应器，且沿进纸方向，所述第二感应器位于所述第三感应器的上游；则：
当所述第二感应器检测到所述打印介质时，判断打印介质被置入打印通道内；
当所述第三感应器检测到所述打印介质时，判断所述打印介质的前端经过打印区域。
优选地，所述第三感应器设置于靠近所述打印区域的位置。
优选地，还包括：
当在第二感应器位置处检测到所述打印介质时，每隔预设时间间隔判断第三感应器是否检测到所述打印介质；
若检测到，则判断所述打印介质的前端经过打印区域；
若未检测到，则增加第一驱动方式输出的扭矩。
本发明实施例还提供了一种打印机电机自适应驱动装置，其包括：
第一驱动单元，用于当检测到打印介质被置入打印通道内时，控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；
第二驱动单元，用于在判断所述打印介质经过打印区域之后，控制所述打印机的电机以第二驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；其中，所述第一驱动方式输出的扭矩大于所述第二驱动方式输出的扭矩。
本发明实施例还提供了一种打印机，包括形成有打印通道以及入纸口的壳体，所述壳体内还容置有控制器、电机以及设置在所述打印通道内的感应器组件、打印头以及与所述打印头相适配的辊，且所述打印头与所述辊在打印通道内形成一打印区域；所述控制器与所述感应器组件、电机电气连接，所述电机与所述辊传动连接，以驱动所述辊的转动进而实现打印介质在打印通道内的传送；所述控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序，以实现如上述的电机自适应驱动方法。
优选地，所述感应器组件包括设置于所述打印区域两侧的第二感应器和第三感应器，且沿进纸方向，所述第二感应器位于所述第三感应器的上游。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的电机自适应驱动方法。
综上所述，本实施例在空吸纸状态下对所述电机采用第一驱动方式进行驱动，而在打印状态下以第二驱动方式进行驱动，且第一驱动方式输出的扭矩比第二驱动方式输出的扭矩大，也就是说在打印状态下以相较于空吸纸状态更细分的驱动方式对电机进行驱动。这样，一方面保证了在空吸纸状态下所需的扭矩，另一方面也可以保证了在打印状态下所需的打印细腻度和清晰度。
更进一步的，对于更细分的驱动方式，其可以减小工作产生的噪音、电机温升的幅度以及电机的功耗，因此通过在两种驱动方式之间的切换，还可以显著的降低打印机工作产生的噪音，同时避免电机持续处于高温状态，进而提高了电机的能量利用率以及使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的打印机电机自适应驱动方法的流程示意图。
图2是打印通道内感应器组件与打印区域的一种位置关系图。
图3是打印通道内感应器组件与打印区域的另一种位置关系图。
图4是本发明第二实施例提供的打印机电机自适应驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种打印机电机自适应驱动方法，其可由打印机来执行，特别的，由所述打印机内的一个或者多个控制器来执行，以实现如下步骤：
S101，当检测到打印介质被置入打印通道内时，控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动。
S102，在判断所述打印介质经过打印区域之后，控制所述打印机的电机以第二驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；其中，所述第一驱动方式输出的扭矩大于所述第二驱动方式输出的扭矩。
如图2所示，在本实施例中，所述打印机可为热敏打印机，其工作原理是打印头10上安装有半导体加热元件，打印头10加热并接触热敏打印纸后就可以打印出需要的图案。当然，也可以是其他类型的打印机，本发明不做具体限定。
在本实施例中，特别的，所述打印机的进纸方式为手动进纸，即所述打印机形成有打印通道20，打印通道的两侧为入纸口21和出纸口22，打印头10设置在打印通道20内，且设置在入纸口21和出纸口22之间。当需要打印的时候，用户将打印介质通过所述入纸口21置入到打印通道内，通过打印通道内的打印头10对该打印介质执行打印操作，再从出纸口22传输出。
在本实施例中，所述打印机一般的还包括有用于驱动电机的控制器(如电机驱动芯片)、电机以及设置在打印通道内的感应器组件以及与所述打印头相适配的辊30(通常为胶辊)，且所述打印头10与所述辊30在打印通道内形成一打印区域(打印区域的范围可根据实际的需要，例如根据打印过程中必要的准备过程进行必要的扩大或者缩小)；所述控制器与所述感应器组件、电机电气连接，所述电机与所述辊30传动连接，以在控制器的控制下驱动所述辊30的转动进而实现打印介质在打印通道内的输送。其中，特别的，在本实施例中，所述电机为步进电机，所述感应器组件为光电对或者机械感应装置，本发明不做具体限定。
以所述感应器组件为光电对为例，当所述打印介质进入到光电对的侦测范围内时，光电对会产生电压的变化(对于透射式光电对，电压会变小，而对于反射式光电对，电压会变大)，光电对将该电压的变化发送给控制器，进而控制器可根据光电对的电压变化检测到打印介质的存在以及打印介质所在的位置。
在本实施例中，如果控制器根据光电对的反馈检测到打印介质，则其可以获知该打印介质的前端的位置，即位于光电对所在的位置。
如图2所示，在一种实现方式中，所述感应器组件包括第一感应器40，所述第一感应器40设置于所述入纸口21与所述打印头10之间。
此种情况下，当用户从入纸口21向打印通道置入打印介质时，则打印介质会先经过第一感应器40，此时所述控制器检测到到打印介质被置入打印通道20内，并控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊30的转动，从而将打印介质吸入到打印区域内。由于此时是处于空吸纸(没打印)的状态，打印头10与辊30之间的压力最大，电机需要克服采用较大的扭力来克服这个压力带来的阻力，所以需要更大的扭力，因此第一驱动方式输出的扭矩应较大。
在本实施例中，在所述第一感应器40检测到所述打印介质后，经过预设时间后，则控制器大致上可以判断所述打印介质的前端已经被吸入打印区域内，即此时打印机处于打印状态，在打印状态下，打印介质位于打印头10与辊30之间，打印介质的介入降低了打印头10与辊30之间的阻力，因此不需要过大的扭力就可以实现辊30的正常转动，因此将驱动方式从第一驱动方式切换至扭矩较小的第二驱动方式(也可以理解为第二驱动方式是比第一驱动更细分的驱动方式)，这样一方面提高了在打印状态下的打印细腻度和清晰度，另一方面，对于更细分的驱动方式，其可以减小工作产生的噪音、电机温升的幅度以及电机的功耗，因此还可以显著的降低打印机打印过程产生的噪音，避免电机持续处于高温状态，进而提高了电机的能量利用率以及使用寿命。
需要说明的是，在上述实施例中，所述预设时间可根据所述第一感应器40与打印头10之间的距离来定，例如，假设第一感应器40与打印头10之间的距离为L，而打印介质在打印通道内行走L距离需要的时间为t，则将t设置为预设时间。当然严格上来说，在置入打印介质的时候，是需要将打印介质塞到辊30附近才能产生吸纸，因此打印介质并不需要行走L距离才到达或者通过打印区域，但是t作为最大可能的行走距离L对应的时间，其可以保证在经过t后，打印介质肯定可以通过打印区域。
当然，所述预设时间也可以是经验值，这些方案均在本发明的保护范围之内。
如图3所示，在另一种实现方式中，所述感应器组件包括设置于所述打印区域两侧的第二感应器50和第三感应器60，且沿进纸方向，所述第二感应器50位于所述第三感应器60的上游；所述第三感应器60设置于靠近所述打印区域的位置。则：
当所述第二感应器50检测到所述打印介质时，判断打印介质被置入打印通道20内；
当所述第三感应器60检测到所述打印介质时，判断所述打印介质的前端经过打印区域。
此种情况下，当用户从入纸口21向打印通道20置入打印介质时，则打印介质会先经过第二感应器50，此时所述控制器检测到到打印介质被置入打印通道20内，并控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊30的转动，从而将打印介质吸入到打印区域内。由于此时是处于空吸纸(没打印)的状态，打印头10与辊30之间的压力最大，电机需要克服采用较大的扭力来克服这个压力带来的阻力，所以需要更大的扭矩，因此第一驱动方式输出的扭矩应较大。
在本实施例中，由于所述第三感应器60是设置于打印区域另一侧且靠近打印区域，因此当所述第三感应器60检测到所述打印介质后，则可以判断所述打印介质的前端已经被吸入打印区域内，即此时打印机处于打印状态，在打印状态下，打印介质位于打印头10与辊30之间，打印介质的介入降低了阻力，因此不需要过大的扭力就可以实现辊30的正常转动，因此将驱动方式从第一驱动方式切换至扭力较小的第二驱动方式(也可以理解为第二驱动方式是比第一驱动更细分的驱动方式)，这样一方面提高了在打印状态下的打印细腻度和清晰度，另一方面，对于更细分的驱动方式，其可以减小工作产生的噪音、电机温升的幅度以及电机的功耗，因此还可以显著的降低打印机打印过程产生的噪音，避免电机持续处于高温状态，进而提高了电机的能量利用率以及使用寿命。
为便于对本发明的理解，下面对本发明的一些优选实施例做更进一步的描述。
在上述的实施例中，驱动方式一般用1-N(N＝1,2,4,8,16,32)来表示，其中，N＝1时表示的是全步驱动，N的数值越大，则其表示更细分的驱动方式，输出的扭矩也越小。
根据上述的分析可知，第一驱动方式(用1-n表示)输出的扭矩大于第二驱动方式(用1-m表示)输出的扭矩，也就是说第一驱动方式的n小于第二驱动方式的m。当然，n的数值越大越好，但需保证其能满足能够驱动辊30的转动。
为此，针对上述的另一种实现方式，本发明一优选实施例还包括如下步骤：
当在第二感应器50位置处检测到所述打印介质时，每隔预设时间间隔判断第三感应器60是否检测到所述打印介质；
若检测到，则判断所述打印介质的前端经过打印区域；
若未检测到，则增加第一驱动方式输出的扭矩。
在本实施例中，在第二感应器50位置处检测到所述打印介质时说明打印介质已经被放入到打印通道内，如果经过预设时间间隔在第三感应器60没检测到所述打印介质，则说明此时第一驱动方式输出的扭矩不足以驱动在吸纸状态下的辊30，因此需要增加第一驱动方式输出的扭矩，即减小n的值。依次不断循环，直至在第三感应器60检测到打印介质。
需要说明的是，在本实施例中，n的值是逐步缩小的。例如，最开始n的数值是16，则先缩小到8，再缩小到4、2、1，如此可以保证能够以尽可能小的扭矩驱动空吸纸状态下的辊30。
由此可见，基于本实施例，可以自适应的调整第一驱动方式输出的扭矩，保证在第一驱动方式下以能够满足驱动条件的最小扭矩进行工作，进而减小工作产生的噪音、电机温升的幅度以及电机的功耗，还可以显著的降低打印机打印过程产生的噪音，避免电机持续处于高温状态，进而提高了电机的能量利用率以及使用寿命。
本发明第二实施例还提供了一种打印机电机自适应驱动装置，其包括：
第一驱动单元210，用于当检测到打印介质被置入打印通道内时，控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；
第二驱动单元220，用于在判断所述打印介质经过打印区域之后，控制所述打印机的电机以第二驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；其中，所述第一驱动方式输出的扭矩大于所述第二驱动方式输出的扭矩。
本发明第三实施例还提供了一种打印机，包括形成有打印通道以及入纸口的壳体，所述壳体内还容置有控制器、电机以及设置在所述打印通道内的感应器组件、打印头以及与所述打印头相适配的辊，且所述打印头与所述辊在打印通道内形成一打印区域；所述控制器与所述感应器组件、电机电气连接，所述电机与所述辊传动连接，以驱动所述辊的转动进而实现打印介质在打印通道内的传送；所述控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序，以实现如上述的电机自适应驱动方法。
优选地，所述感应器组件包括设置于所述打印区域两侧的第二感应器和第三感应器，且沿进纸方向，所述第二感应器位于所述第三感应器的上游。
本发明第四实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述计算机可读存储介质所在设备的处理器执行，以实现如上述的光电对控制方法。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在打印机中的执行过程。
所述打印机可包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是打印机的示例，并不构成对打印机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述打印机还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述打印机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个打印机的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述打印机的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述打印机集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种打印机电机自适应驱动方法，其特征在于，包括：
当检测到打印介质被置入打印通道内时，控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；
在判断所述打印介质经过打印区域之后，控制所述打印机的电机以第二驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；其中，所述第一驱动方式输出的扭矩大于所述第二驱动方式输出的扭矩。
2.根据权利要求1所述的打印机电机自适应驱动方法，其特征在于，所述打印区域为由位于所述打印通道内的打印头和与打印头适配的辊夹持构成的区域；所述打印介质在打印通道内的位置通过设置在所述打印通道内的感应器组件检测获得。
3.根据权利要求2所述的打印机电机自适应驱动方法，其特征在于，所述感应器组件包括位于所述打印区域上游的第一感应器；则当在所述第一感应器检测到所述打印介质，且经过预设时间后，判断所述打印介质的前端经过打印区域。
4.根据权利要求2所述的打印机电机自适应驱动方法，其特征在于，所述感应器组件包括设置于所述打印区域两侧的第二感应器和第三感应器，且沿进纸方向，所述第二感应器位于所述第三感应器的上游；则：
当所述第二感应器检测到所述打印介质时，判断打印介质被置入打印通道内；
当所述第三感应器检测到所述打印介质时，判断所述打印介质的前端经过打印区域。
5.根据权利要求4所述的打印机电机自适应驱动方法，其特征在于，所述第三感应器设置于靠近所述打印区域的位置。
6.根据权利要求4或5所述的打印机电机自适应驱动方法，其特征在于，还包括：
当在第二感应器位置处检测到所述打印介质时，每隔预设时间间隔判断第三感应器是否检测到所述打印介质；
若检测到，则判断所述打印介质的前端经过打印区域；
若未检测到，则增加第一驱动方式输出的扭矩。
7.一种打印机电机自适应驱动装置，其特征在于，包括：
第一驱动单元，用于当检测到打印介质被置入打印通道内时，控制所述打印机的电机以第一驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；
第二驱动单元，用于在判断所述打印介质经过打印区域之后，控制所述打印机的电机以第二驱动方式驱动位于打印区域内的辊的转动；其中，所述第一驱动方式输出的扭矩大于所述第二驱动方式输出的扭矩。
8.一种打印机，包括形成有打印通道以及入纸口的壳体，所述壳体内还容置有控制器、电机以及设置在所述打印通道内的感应器组件、打印头以及与所述打印头相适配的辊，且所述打印头与所述辊在打印通道内形成一打印区域；所述控制器与所述感应器组件、电机电气连接，所述电机与所述辊传动连接，以驱动所述辊的转动进而实现打印介质在打印通道内的传送；其特征在于，所述控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序，以实现如权利要求1至6任意一项所述的电机自适应驱动方法。
9.根据权利要求8所述的打印机，其特征在于，所述感应器组件包括设置于所述打印区域两侧的第二感应器和第三感应器，且沿进纸方向，所述第二感应器位于所述第三感应器的上游。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如权利要求1至6任意一项所述的电机自适应驱动方法。
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