专利名称：打印装置、打印方法和使用方法
技术领域：
本发明涉及一种打印装置、该打印装置的打印方法和该打印装置的使用方法。
背景技术：
随着国内计算机产业和信息产业的飞速发展，PC外设产品市场在此带动下得以不 断扩大，作为PC的主要外设产品打印机更是在工作和生活中日益普及，保持着持续、高速 的增长态势。目前市场上最常见的打印机包括针式打印机、喷墨打印机、热敏打印和激光打印 机四种。这些打印机通常放置在办公室或者家庭内，供用户使用。传统打印机有着打印速度快，打印精度高的特点，比较适用于不需要常移动位置 的使用场合。但是，随着移动办公的兴起，这种传统打印机的若干缺点逐渐显现出来1.传统的打印机均需要复杂的送纸机构，因此，个体比较庞大，不利于或者根本不 能够随身携带，而且需要消耗大量电力来驱动送纸机构；2.传统打印机一般只能支持几种标准规格的打印纸，如通常家用的打印机一般只 能支持A4、A5规格的打印纸，一般的办公用打印机也只能支持A3、A4、A5规格的打印纸，并 且支持的纸型越多，打印机的体积越庞大，这使得不仅需要占据大量空间而且导致设备成 本急剧上升；3.传统打印机需要使用220V交流供电，能耗较高，难以用电池供电，一旦电网停 电就不能使用。鉴于上述技术问题，实有必要设计一种体积小、便于随身携带、省电且不拘泥于纸 型的新型打印设备。
发明内容
因此，本发明的至少一个目的在于提供一种体积小、便于随身携带、省电、且不拘 泥于纸型的新型打印设备。根据本发明的一方面，提供一种打印装置，所述打印装置通过在打印纸的表面上 自由移动来执行打印操作，其中，所述打印装置包括打印头；定位装置，所述定位装置用 于检测打印头相对于原点的位置；和控制器，所述控制器控制打印头将与定位装置所检测 到的打印头的位置对应的图像数据打印在打印纸上。根据本发明的一个实施性实施例，所述定位装置包括至少两个位置传感器。根据本发明的另一个实施性实施例，所述定位装置包括至少一个位置传感器和至 少一个角度传感器。根据本发明的一个实施性实施例，所述位置传感器为反射式光学位置传感器，其 包括光发射器，所述光发射器向打印纸的表面发射光束；和光接收器，所述光接收器接收 从打印纸的表面反射的光束信息。根据本发明的另一个实施性实施例，所述打印装置为热敏打印机，并且所述打印纸为热敏打印纸。或者，所述打印装置为喷墨打印机、激光打印机或针式打印机，并且所述 打印纸为普通打印纸。根据本发明的又一个实施性实施例，所述打印装置通过USB电源或者内置电池供 电，例如，通过内置的5V电池供电。根据本发明的再一个实施性实施例，所述打印装置还包括与PC机、笔记本或PDA 连接的USB接口和/或与局域网或因特网连接的有线或无线网络接口。根据本发明的另一方面，提供一种上述打印装置的使用方法，所述使用方法包括 如下步骤将所述打印装置放置在打印纸的表面上，并使打印装置的打印头位于原点位置 处；和在打印纸的表面上自由移动打印装置直至完成全部打印操作。根据本发明的又一方面，提供一种打印方法，包括如下步骤S0 将待打印的图像 数据存储在内存中；Sl 将打印装置放置在打印纸的表面上，并使打印装置的打印头位于 原点位置处；S2 在打印纸的表面上移动打印装置，同时，定位装置检测出打印头相对于原 点位置的当前位置；S3 控制器判断与该当前位置对应的图像数据是否已经被打印，如果 判断结果为‘否’，则执行步骤S4，如果判断为‘是’，则执行步骤S6 ； S4 控制器控制打印头 将与该当前位置对应的图像数据打印在打印纸上；S5 保存与该当前位置对应的图像数据 已被打印的信息；和S6 控制器判断全部打印操作是否完成，如果判断结果为‘否’，则执行 步骤S2，如果判断为‘是’，则结束打印。根据本发明的一个实施性实施例，所述步骤SO包括根据算法实时生成待打印的 图像数据；或者包括从预先存储有待打印的图像数据的存储介质中读取待打印的图像数 据。根据本发明的另一个实施性实施例，所述步骤S5包括将该当前位置保存在打印 装置的内存中，以表明与该当前位置对应的图像数据已被打印；或者包括将与该当前位置 对应的图像数据的打印状态标识成已打印。 与现有技术相比，由于本发明的打印装置利用定位装置来定位检测打印头在打印 纸上的移动位置，因此，能够通过在打印纸的表面上自由移动打印装置来执行打印操作，从 而能够适用于任何尺寸的打印纸，而不受打印纸规格的限制，并且该打印装置不需要庞大 的送纸机构，因此，体积小、便于随身携带、且能够节省大量电力。
图1显示本发明的打印装置的第一实施例的结构示意图；图2显示图1所示的打印装置的光学位置传感器的工作原理；图3显示图1所示的打印装置的打印方法；图4显示图1所示的打印装置的使用方法或使用过程的示意图；图5显示采用两个独立的光学位置传感器来检测打印头相对于原点的位置的原 理图；图6显示本发明的打印装置的第二实施例，其采用一个光学位置传感器和一个角 度传感器来检测打印头相对于原点的位置；和图7显示本发明的打印装置的第三实施例的结构示意图；附图标记
控制器1
打印头2
定位装置3
光学位置传感器301,302,311
光发射器3a
光接收器3b
角度传感器312
打印纸4
打印装置MP
外部通信接口5
外部设备具体实施例方式下面详细描述本发明的实例性的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同 或相似的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释 本发明，而不能解释为对本发明的限制。第一实施例图1至图5显示本发明的打印装置的实例性的第一实施例。具体地，图1显示本 发明的打印装置的第一实施例的结构示意图；图2显示图1所示的打印装置的光学位置传 感器的工作原理；图3显示图1所示的打印装置的打印方法；图4显示图1所示的打印装置 的使用方法或使用过程的示意图；图5显示采用两个独立的光学位置传感器来检测打印头 相对于原点的位置的原理图。如图1所示，在本实施例中，打印装置包括控制器1、打印头2和定位装置3。在本实施例中，定位装置3用于实时地检测打印头相对于原点(或称为初始位置) 的当前位置，请注意，这里提及的‘原点’根据实际需要确定，例如，如图4所示，可以把‘原 点’确定为打印纸的左上角，但是，本发明不局限于此，根据实际需要，‘原点’可以位于打印 纸的任意一个位置处。在本实施例中，控制器1用于控制打印头2将与定位装置3所检测到的打印头2 的当前位置对应的图像数据打印在打印纸4上(如图4所示)。根据本发明的一个优选实施例，如图5所示，打印装置的定位装置由两个独立的 光学位置传感器构成。图5显示采用两个独立的光学位置传感器来检测打印头相对于原点 的位置的原理图。在如图5所示的实施例中，打印装置包括两个独立的光学位置传感器和 七个独立的打印头。具体地，在图5中，将两个独立的光学位置传感器分别标示为第一光学 位置传感器301和第二光学位置传感器302，将七个独立的打印头分别标示为第一打印头 201、第二打印头202、第三打印头203、第四打印头204、第五打印头205、第六打印头206和 第七打印头207。不妨假设当打印装置移动到某一位置时，第一光学位置传感器301相对 于原点的位置为(XS1，YSl)，第二光学位置传感器302相对于原点的位置为(XS2，YS2)，第 一打印头201相对于原点的位置为(XP1，YPl)，第一打印头201与第一光学位置传感器301 之间的距离为Li，第一打印头201与第二光学位置传感器302之间的距离为L2，那么可以获得如下公式(XSl-XPl)2+(YSl-YPl)2 = Ll2(1)(XS2-XP1)2+(YS2-YP1)2 = L22(2)其中，第一光学位置传感器301相对于原点的位置(XS1，YSl)可由第一光学位置 传感器301直接测得，第二光学位置传感器302相对于原点的位置(XS2，YS2)可由第二光 学位置传感器302直接测得，距离L1，L2可预先测得。因此，能够根据上面的两个公式(1) 和(2)计算出第一打印头201相对于原点的位置(XP1，YPl)。以此类推，还可以分别计算 出第二打印头202、第三打印头203、第四打印头204、第五打印头205、第六打印头206和第 七打印头207相对于原点的位置。尽管图5显示了采用两个独立的光学位置传感器的实施例，但是，本发明不局限 于此，也可以设置三个或三个以上的光学位置传感器，这样，能够更精确和更可靠地检测打 印头相对于原点的位置。如图2所示，在本发明的一个优选实施例中，构成定位装置3的第一光学位置传感 器301和第二光学位置传感器302均为反射式光学位置传感器，其包括光发射器3a和光接 收器3b。如图2所示，光发射器3a向打印纸4的表面发射光束，然后，光接收器3b接收从 打印纸2的表面反射的光束，并根据所接收到的信息来计算打印头2相对于原点的当前位 置。在计算出打印头2相对于原点的当前位置后，控制器1根据所获得的当前位置来驱动 打印头2在打印纸4上执行打印操作。需要说明的是，尽管在本发明的上述优选实施例中采用了光学位置传感器，但是， 本发明不局限于此，也可以采用现有技术中存在的其它类型的位置传感器，例如，声学位置 传感器，或者采用现有技术中存在的任何一种合适的位置传感器。另外，还需要说明的是，尽管在本发明的上述优选实施例中打印头包括七个独立 的打印头，但是，这仅是为了说明之用，打印头还可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六 个、八个或更多个独立的打印头。这些变化均应落入本发明的保护范围内。根据本发明的一个优选实施例，打印头2为热敏打印头，并且打印纸4为热敏打印 纸。采用热敏打印头和热敏打印纸的优点是无需喷墨等附加机构，有利于进一步减小打印 装置的体积，提高随身携带和使用的方便性。根据本发明的另一个优选实施例，打印头2为喷墨打印头，并且打印纸4为普通打 印纸。采用喷墨打印头和普通打印纸的优点是价格便宜。但是，需要说明的是，本发明的打 印装置不局限于上述热敏打印机和喷墨打印机，还可以是激光打印机、针式打印机或其它 任何现有的一种打印机。根据本发明的又一个优选实施例，控制器1采用ARM处理器，但是，本发明不局限 于此，也可以采用其它任何适当的低功耗处理器。根据本发明的又一个优选实施例，打印装置配备有5V的内置电池，作为供电电 源。但是，请注意，本发明不局限于此，本发明也可以通过5V变压器与外部电源连接，或通 过USB接口与外部供电设备连接，如PC机。这些变化理应落入本发明的保护范围内。图4显示图1所示的打印装置的使用方法或使用过程的示意图。如图4所示，在 本实施例中，首先，将打印装置放置在打印纸4的表面上，并使打印装置的打印头2位于原 点位置处，例如图4所示的Pl位置；然后，在打印纸4的表面上自由移动打印装置，例如从
6图4所示的Pl位置移动到P2位置，再从P2位置移动到P3位置，如此移动下去，直至完成 全部打印操作。图3显示图1所示的打印装置的打印方法。如图3所示，在本实施例中，该打印方 法包括步骤SO 将待打印的图像数据存储在内存中；Sl 将打印装置放置在打印纸的表面上，并使打印装置的打印头位于原点位置 处；S2 在打印纸的表面上移动打印装置，同时，定位装置检测出打印头相对于原点位 置的当前位置；S3:控制器判断与该当前位置对应的图像数据是否已经被打印，如果判断结果为 ‘否’，则执行步骤S4,如果判断为‘是’，则执行步骤S6 ；S4 控制器控制打印头将与该当前位置对应的图像数据打印在打印纸上；S5 保存与该当前位置对应的图像数据已被打印的信息；和S6 控制器判断全部打印操作是否完成，如果判断结果为‘否’，则执行步骤S2，如 果判断为‘是’，则结束打印。但是，需要说明的是，由于待打印的图像数据可以根据算法实时生成，也可以预先 生成并存储在硬盘等存储设备中，使用时直接从硬盘中读取。因此，根据本发明的一个实例 性实施例，上述步骤SO可以包括根据算法实时生成待打印的图像数据的步骤，也可以包括 从预先存储有待打印的图像数据的存储介质中读取待打印的图像数据的步骤。另外，还需要说明的是，标明与该当前位置对应的图像数据已被打印的信息的方 法有多种，例如，直接将已打印过的当前位置保存在打印装置的内存中，这样，下次如果在 内存中寻找到该位置记录，就可以判断该位置已经被打印；或者，例如，把与该当前位置对 应的已打印的图像数据的打印状态改写成‘已打印’，而没有打印的图像数据的打印状态仍 保持为‘未打印’。因此，根据本发明的一个实例性实施例，上述步骤S5可以包括将该当前 位置保存在打印装置的内存中，以表明与该当前位置对应的图像数据已被打印的步骤，也 可以包括将与该当前位置对应的图像数据的打印状态标识成已打印的步骤。第二实施例图6显示本发明的打印装置的第二实施例，其采用一个光学位置传感器311和一 个角度传感器312来检测打印头相对于原点的位置。如图6所示，本发明的第二实施例所示的打印装置与第一实施例所示的打印装置 的区别仅在于第二实施例的打印装置的定位装置由一个光学位置传感器311和一个角度 传感器312构成，而不是由两个光学位置传感器构成。在图6中，虚线表示未旋转时的打印装置，实线表示旋转后的打印装置。在本实施例中，如图6所示，光学位置传感器311能够实时获得该光学位置传感器 311相对于原点的当前位置(XS1，YS1)，角度传感器312能够实时获得打印装置相对于初始 时刻的旋转角度α”因此，可以得到下面的计算公式XPl = XS1-L1*C0S ( α。+ α》(3)YPl = YSl_Ll*SIN(a。+α》(4)在公式(3)和(4)中，Citl为打印装置在初始时刻时的初始角度，其可以预先测得；Ll为第一打印头201与光学位置传感器311之间的距离，其可以预先测得；光学位置传感 器311相对于原点的当前位置(XS1，YSl)可由光学位置传感器311直接测得。尽管图6显示了采用一个独立的光学位置传感器和一个独立的角度传感器的实 施例，但是，本发明不局限于此，也可以设置二个或二个以上的光学位置传感器和两个或两 个以上的角度传感器，这样，能够更精确和更可靠地检测打印头相对于原点的位置。第三实施例图7显示本发明的打印装置的第三实施例的结构示意图。如图7所示，本发明的第三实施例所示的打印装置MP与第一实施例所示的打印装 置的区别仅在于第三实施例的打印装置MP设有与外部设备6进行通信的外部通信接口 5，该外部通信接口 5通过数据线与打印装置MP的控制器1连接。这样，打印装置MP就能 够与外部设备6进行通信，例如，通过外部设备6对打印装置MP的打印参数进行设置，或者 通过外部设备6将待打印的图像数据传输到打印装置MP中。在本发明的一个优选实施例中，外部设备6为PC机，而外部通信接口 5为USB接 口。这样，如图5所示，整个打印装置MP就如同连接到外部PC机的鼠标一样，可以在放置 在桌面的打印纸上自由移动并将图像打印在打印纸上。需要说明的是，在该优选实施例中， 外部设备6不局限于PC机，还可以是笔记本或PDA等任何一种计算机设备。同样，外部通 信接口 5不局限于USB接口，还可以是其它任何适当的通信接口，例如，IEEE1394接口。此外，还需要说明的是，在第三实施例中，如果不需要执行打印操作，打印装置MP 完全可以作为一个普通的鼠标使用。这样，就进一步扩展了打印装置MP的用途，S卩，在第三 实施例中，打印装置MP还可以说成具有打印功能的鼠标。其它可能的变化例尽管已经描述了两种不同实施例，但是，本发明还存在其它可能的变化例，例如， 打印装置还能够包括无线或有线通信接口(未图示)，这样，打印装置就可以通过无线或有 线通信接口与局域网或因特网连接，从而成为一台网络打印设备。这些变化例理应落入本 发明的保护范围内。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由 所附权利要求及其等同物限定。
权利要求
一种打印装置，所述打印装置通过在打印纸(4)的表面上自由移动来执行打印操作，其特征在于，所述打印装置包括打印头(2)；定位装置(3)，所述定位装置(3)用于检测打印头(2)相对于原点的位置；和控制器(1)，所述控制器(1)控制打印头(2)将与定位装置(3)所检测到的打印头(2)的位置对应的图像数据打印在打印纸(4)上。
2.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述定位装置(3)包括至少两个位置 传感器(301，302)。
3.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述定位装置(3)包括至少一个位置 传感器(311)和至少一个角度传感器(312)。
4.根据权利要求2或3所述的打印装置，其特征在于，所述位置传感器(301，302，311) 为反射式光学位置传感器，其包括光发射器(3a)，所述光发射器(3a)向打印纸⑷的表面发射光束；和光接收器(3b)，所述光接收器(3b)接收从打印纸(4)的表面反射的光束信息。
5.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述打印装置为热敏打印机，并且所 述打印纸(4)为热敏打印纸；或者所述打印装置为喷墨打印机、激光打印机或针式打印机， 并且所述打印纸(4)为普通打印纸。
6.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述打印装置通过USB电源或者内置 电池供电。
7.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述打印装置还包括与PC机、笔记本 或PDA连接的USB接口和/或与局域网或因特网连接的有线或无线网络接口。
8.根据权利要求1所述的打印装置的使用方法，包括如下步骤将所述打印装置放置在打印纸(4)的表面上，并使打印装置的打印头(2)位于原点位 置处；和在打印纸(4)的表面上自由移动打印装置直至完成全部打印操作。
9.根据权利要求1所述的打印装置的打印方法，包括如下步骤50将待打印的图像数据存储在内存中；51将打印装置放置在打印纸的表面上，并使打印装置的打印头位于原点位置处；52在打印纸的表面上移动打印装置，同时，定位装置检测出打印头相对于原点位置的 当前位置；53控制器判断与该当前位置对应的图像数据是否已经被打印，如果判断结果为‘否’， 则执行步骤S4,如果判断为‘是’，则执行步骤S6 ；54控制器控制打印头将与该当前位置对应的图像数据打印在打印纸上；55保存与该当前位置对应的图像数据已被打印的信息；和56控制器判断全部打印操作是否完成，如果判断结果为‘否’，则执行步骤S2，如果判 断为‘是’，则结束打印。
10.根据权利要求9所述的打印方法，其特征在于，所述步骤S5包括将该当前位置保存 在打印装置的内存中，以表明与该当前位置对应的图像数据已被打印；或者包括将与该当 前位置对应的图像数据的打印状态标识成已打印。
全文摘要
本发明公开一种打印装置，所述打印装置通过在打印纸的表面上自由移动来执行打印操作，其中，所述打印装置包括打印头；定位装置，所述定位装置用于检测打印头相对于原点的位置；和控制器，所述控制器控制打印头将与定位装置所检测到的打印头的位置对应的图像数据打印在打印纸上。与现有技术相比，由于本发明的打印装置利用定位装置来定位检测打印头在打印纸上的移动位置，因此，能够通过在打印纸的表面上自由移动打印装置来执行打印操作，从而能够适用于任何尺寸的打印纸，而不受打印纸规格的限制，并且该打印装置不需要庞大的送纸机构，因此，体积小、便于随身携带、且能够节省大量电力。
文档编号B41J29/38GK101927618SQ2009100537
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者高国明 申请人:上海同畅信息技术有限公司;银精工株式会社