防废票打印机、防废票打印系统及其操作方法

摘要

本发明公开了一种防废票打印操作方法，包括步骤：S1、处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作；S2、实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性；S3、当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存与该中止打印对应的打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态；S4、根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致。本发明还公开了对应的防废票打印机和防废票打印系统。本发明基于闭环控制的打印智能纠正技术，解决了开环式控制—双向逻辑打印的存在风险，使得从源头控制至实际打印结果都得到监测、比较、校对及修正。

权利要求

1.一种防废票打印操作方法，其特征在于，包括步骤：

S1、处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作；

S2、实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性；

S3、当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存与该中止打印对应的打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态；

S4、根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致。

2.根据权利要求1所述的一种防废票打印操作方法，其特征在于，在步骤S2中，对移动载体进行基于运动控制的逻辑定位，并对移动载体进行物理定位，通过比对该逻辑定位和该物理定位的一致性，监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性。

3.根据权利要求1所述的一种防废票打印操作方法，其特征在于，在步骤S3中，当判断实际打印操作与虚拟打印数据不一致时，中止移动载体的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虚拟打印数据中的未打印数据，以及控制移动载体运动至一重置位置，其中该重置位置包括移动载体的打印初始位置。

4.根据权利要求3所述的一种防废票打印操作方法，其特征在于，在步骤S4中，对移动载体进行位置返回操作以恢复打印，其中该位置返回操作包括基于中止打印位置重新计算移动载体从重置位置至一恢复打印位置的返回运动距离，根据该返回运动距离逻辑控制移动载体从重置位置返回至该恢复打印位置，并通过物理定位校验移动载体是否实际返回至该恢复打印位置，如果校验成功则恢复未打印数据的打印操作；如果校验失败则控制移动载体运动至重置位置并重新对移动载体进行位置返回操作，其中该恢复打印位置包括该中止打印位置。

5.根据权利要求2或4所述的一种防废票打印操作方法，其特征在于，该物理定位包括基于光栅检测反馈的物理定位。

6.根据权利要求4所述的一种防废票打印操作方法，其特征在于，当超过预设的校验失败次数时，控制移动载体运动至一非受阻位置，在排除造成校验失败的障碍后重新触发对移动载体的位置返回操作，其中该非受阻位置包括移动载体的打印初始位置。

7.根据权利要求1所述的一种防废票打印操作方法，其特征在于，接收经由一外部连接设备生成和/或提供的用于打印的虚拟打印数据。

8.根据权利要求6或7所述的一种防废票打印操作方法，其特征在于，当超过预设的校验失败次数时，保存虚拟打印数据中的未打印数据和中止打印位置；整理打印数据状态并通知外部连接设备，同时通知该外部连接设备暂停发送虚拟打印数据；在排除造成校验失败的障碍后，重新调出该未打印数据和中止打印位置；通知外部连接设备继续打印，外部连接设备根据该打印数据状态发送接续的虚拟打印数据，其与该未打印数据组合成用于接续打印的先后数据队列，以及重新触发对移动载体的位置返回操作以接续打印。

9.一种防废票打印机，其特征在于，包括：

打印装置，用于处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作；

闭环控制装置，用于实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性；

出错记录装置，用于当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存与该中止打印对应的打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态；

校验比对装置，用于根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致。

10.根据权利要求9所述的一种防废票打印机，其特征在于，闭环控制装置包括逻辑定位模块、物理定位模块和定位比对模块，闭环控制装置设置为，经由逻辑定位模块对移动载体进行基于运动控制的逻辑定位，经由物理定位模块对移动载体进行物理定位，经由定位比对模块比对该逻辑定位和该物理定位的一致性，以监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性。

11.根据权利要求9所述的一种防废票打印机，其特征在于，出错记录装置设置为，当判断实际打印操作与虚拟打印数据不一致时，中止移动载体的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虚拟打印数据中的未打印数据，以及控制移动载体运动至一重置位置，其中该重置位置包括移动载体的打印初始位置。

12.根据权利要求11所述的一种防废票打印机，其特征在于，校验比对装置设置为对移动载体进行位置返回操作以恢复打印，其中该位置返回操作包括基于中止打印位置重新计算移动载体从重置位置至一恢复打印位置的返回运动距离，根据该返回运动距离逻辑控制移动载体从重置位置返回至该恢复打印位置，并通过物理定位校验移动载体是否实际返回至该恢复打印位置，如果校验成功则恢复未打印数据的打印操作；如果校验失败则控制移动载体运动至重置位置并重新对移动载体进行位置返回操作，其中该恢复打印位置包括该中止打印位置。

13.根据权利要求12所述的一种防废票打印机，其特征在于，当超过预设的校验失败次数时，控制移动载体运动至一非受阻位置，在排除造成校验失败的障碍后重新触发对移动载体的位置返回操作，其中该非受阻位置包括移动载体的打印初始位置。

14.根据权利要求9所述的一种防废票打印机，其特征在于，还包括数据通讯装置，其与一外部连接设备通信，以接收经由该外部连接设备生成和/或提供的用于打印的虚拟打印数据。

15.一种防废票打印系统，其特征在于，包括：

打印装置，用于处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作；

闭环控制装置，用于实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性；

出错记录装置，用于当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态；

校验比对装置，用于根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致；

数据通讯装置，用于与一外部连接设备通信；以及

外部连接设备，该外部连接设备还包括：

打印控制装置，用于通过数据通讯装置发送虚拟打印数据至打印装置；

数据提取装置，用于通过数据通讯装置接收打印状态信息；

数据处理装置，用于根据打印状态信息，生成和/或整理虚拟打印数据，并发送至打印控制装置。

说明书

防废票打印机、防废票打印系统及其操作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种防废票打印机、防废票打印系统及其操作方法，属于打印控制技术领域。

背景技术

[0002] 在通用针式或喷墨式打印机中，普遍使用的是双向逻辑定位打印。这里的双向，指的是针式或喷墨式打印机中的移动载体（或称字车、打印头）往返跑动的两个方向；逻辑定位，指的是在移动载体运动过程中，由主控制芯片，按打印数据运算，有规律的输出移动载体运动脉冲信号，以输出的脉冲数量进行逻辑计算，虚拟的定位当前的移动载体位置，以进行出针打印或喷墨打印。

[0003] 上文提到一个虚拟定位的概念，之所以说是虚拟定位，因为这是以脉冲电信号的输出来计算的，但是，我们知道，移动载体的移动是这样一个过程：脉冲电信号—电机驱动波形—电机转动—电机齿轮传动—皮带传动—移动载体移动；从这过程可以看到，逻辑定位，仅仅是依据第一步“脉冲电信号”的逻辑计算来确定位置，而并不是实际的传动到移动载体移动时的运动状态，所以，这是虚拟定位。虚拟定位依靠的是机构传动的高精度、持久的一致性、运动过程的不受外物干扰，只有在这种情况下，双向逻辑打印才能实现虚拟定位与实际定位一致的效果。

[0004] 在控制科学上，因为这只关注了源头的输出，而没有直接把实际结尾的效果进行控制的反馈，为此，叫开环式控制。开环式控制要达到准确的实现，就必须的依赖多样的外界条件约束，而且一旦出现失误，就会造成系统失控的情况。例如，运动路径上存在障碍物，其阻挡或影响移动载体的运动，以及机构传动的误差等，造成移动载体无法按逻辑控制信号到达预设的打印位置，或当前打印位置的逻辑定位与实际位置不一致，结果是打印不正确，例如打印重合、打印错位等，对于有价票据，这会造成废票的产生，带来极大的损失。

[0005] 为了解决基于开环式控制的双向逻辑打印的存在风险，尤其是对于一些重要文件的打印，例如打印有价票据时的废票的风险。从控制学上考虑，应该引入闭环式控制的理念，使得源头控制、实际效果都得到监测、比较、校对及修正，从而形成一个闭合的循环式控制环，而非开放性的单向控制流，通过在每个最小周期内的循环监测、比较、校对及修正，使得误差一旦出现，就马上进行控制上的管理修正或报警中止。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种防废票打印机、防废票打印系统及其操作方法。

[0007] 为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

[0008] 根据本发明的一个方面，提出了一种防废票打印操作方法，其特征在于，包括步骤：

[0009] S1、处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作；

[0010] S2、实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性；

[0011] S3、当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存与该中止打印对应的打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态；

[0012] S4、根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致。

[0013] 优选地，在步骤S2中，对移动载体进行基于运动控制的逻辑定位，并对移动载体进行物理定位，通过比对该逻辑定位和该物理定位的一致性，监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性。

[0014] 优选地，在步骤S3中，当判断实际打印操作与虚拟打印数据不一致时，中止移动载体的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虚拟打印数据中的未打印数据，以及控制移动载体运动至一重置位置，其中该重置位置包括移动载体的打印初始位置。

[0015] 优选地，在步骤S4中，对移动载体进行位置返回操作以恢复打印，其中该位置返回操作包括基于中止打印位置重新计算移动载体从重置位置至一恢复打印位置的返回运动距离，根据该返回运动距离逻辑控制移动载体从重置位置返回至该恢复打印位置，并通过物理定位校验移动载体是否实际返回至该恢复打印位置，如果校验成功则恢复未打印数据的打印操作；如果校验失败则控制移动载体运动至重置位置并重新对移动载体进行位置返回操作，其中该恢复打印位置包括该中止打印位置。

[0016] 优选地，该物理定位包括基于光栅检测反馈的物理定位。

[0017] 优选地，当超过预设的校验失败次数时，控制移动载体运动至一非受阻位置，在排除造成校验失败的障碍后重新触发对移动载体的位置返回操作，其中该非受阻位置包括移动载体的打印初始位置。

[0018] 优选地，接收经由一外部连接设备生成和/或提供的用于打印的虚拟打印数据。

[0019] 优选地，当超过预设的校验失败次数时，保存虚拟打印数据中的未打印数据和中止打印位置信息；整理打印数据状态并通知外部连接设备，同时通知该外部连接设备暂停发送虚拟打印数据；在排除造成校验失败的障碍后，重新调出该未打印数据和中止打印位置信息；通知外部连接设备继续打印，外部连接设备根据该打印数据状态发送接续的虚拟打印数据，其与该未打印数据组合成用于接续打印的先后数据队列，以及重新触发对移动载体的位置返回操作以接续打印。

[0020] 根据本发明的第二个方面，提出了一种防废票打印机，包括：

[0021] 打印装置，用于处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作；

[0022] 闭环控制装置，用于实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性；

[0023] 出错记录装置，用于当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存与该中止打印对应的打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态；

[0024] 校验比对装置，用于根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致。

[0025] 优选地，闭环控制装置包括逻辑定位模块、物理定位模块和定位比对模块，闭环控制装置设置为，经由逻辑定位模块对移动载体进行基于运动控制的逻辑定位，经由物理定位模块对移动载体进行物理定位，经由定位比对模块比对该逻辑定位和该物理定位的一致性，以监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性。

[0026] 优选地，出错记录装置设置为，当判断实际打印操作与虚拟打印数据不一致时，中止移动载体的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虚拟打印数据中的未打印数据，以及控制移动载体运动至一重置位置，其中该重置位置包括移动载体的打印初始位置。

[0027] 优选地，校验比对装置设置为对移动载体进行位置返回操作以恢复打印，其中该位置返回操作包括基于中止打印位置重新计算移动载体从重置位置至一恢复打印位置的返回运动距离，根据该返回运动距离逻辑控制移动载体从重置位置返回至该恢复打印位置，并通过物理定位校验移动载体是否实际返回至该恢复打印位置，如果校验成功则恢复未打印数据的打印操作；如果校验失败则控制移动载体运动至重置位置并重新对移动载体进行位置返回操作，其中该恢复打印位置包括该中止打印位置。

[0028] 优选地，当超过预设的校验失败次数时，控制移动载体运动至一非受阻位置，在排除造成校验失败的障碍后重新触发对移动载体的位置返回操作，其中该非受阻位置包括移动载体的打印初始位置。

[0029] 优选地，还包括数据通讯装置，其与一外部连接设备通信，以接收经由该外部连接设备生成和/或提供的用于打印的虚拟打印数据。

[0030] 根据本发明的第三个方面，提出了一种防废票打印系统，包括：

[0031] 打印装置，用于处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作；

[0032] 闭环控制装置，用于实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性；

[0033] 出错记录装置，用于当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态；

[0034] 校验比对装置，用于根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致；

[0035] 数据通讯装置，用于与一外部连接设备通信；以及

[0036] 外部连接设备，该外部连接设备还包括：

[0037] 打印控制装置，用于通过数据通讯装置发送虚拟打印数据至打印装置；

[0038] 数据提取装置，用于通过数据通讯装置接收打印状态信息；

[0039] 数据处理装置，用于根据打印状态信息，生成和/或整理虚拟打印数据，并发送至打印控制装置。

[0040] 与现有技术相比，本发明具有以下显著优点和有益效果：

[0041] 根据本发明的防废票打印操作方法、打印机和系统，适用于针式和喷墨打印机，以及适用于利用移动载体沿一打印路径运动以进行打印输出的设备，其实际上是一种利用闭环控制的打印智能纠正技术，解决了开环式控制—双向逻辑打印的存在风险，使得从源头控制至实际打印结果都得到监测、比较、校对及修正，形成一个闭合的循环式控制环，而非开放性的单向控制流，通过在每个最小周期内的循环监测、比较、校对及修正，使得打印误差一旦出现，例如由于障碍物造成的定位误差，就马上进行控制上的管理修正或报警中止。对于一些重要文件的打印，例如有价票据的打印，由于其持续监控及不断修正的特性，很好的保证了精度和一致性的要求，使打印将变得更加有效可控，同时由于本发明提供的对打印定位的实时闭环控制和实时纠正恢复，保证了打印数据的连续性，大大降低了打印出废票和错印文件的机率，以及大大降低了打印出错带来的经济成本和时间成本上的损失。根据本发明的技术方案、原理和有益的技术效果，同样适用于报表打印、图像打印及一般文书打印。

附图说明

[0042] 以下结合附图，对本发明的实施例进行详细的描述：

[0043] 图1所示为根据本发明的对打印机移动载体的运动定位进行闭环控制的物理模型示意图；

[0044] 图2所示为根据本发明的利用光栅技术检测移动载体的位置坐标所采用的光栅条的示意图；

[0045] 图3所示为根据本发明的光栅编码输出信号波形的示意图；

[0046] 图4所示为根据本发明的防废票打印操作方法的一实施例的流程示意图；

[0047] 图5所示为根据本发明的防废票打印机的一实施例的模块结构示意图；

[0048] 图6所示为根据本发明的防废票打印系统的一实施例的模块结构示意图；

[0049] 图7所示为根据本发明的防废票打印操作方法的另一实施例的流程示意图；

[0050] 图8所示为根据本发明的防废票打印操作方法的再一实施例的部分流程示意图。

具体实施方式

[0051] 首先对根据本发明的防废票打印机、防废票打印系统及其操作方法所采用的关键的基于光栅检测的闭环控制技术原理进行描述。

[0052] 根据本发明的防废票打印操作方法、打印机和系统，适用于针式和喷墨打印机，以及适用于利用移动载体沿一打印路径运动以进行打印输出的设备，对于针式和喷墨打印机，其实际上是基于步进电机的精密逻辑定位和光栅编码技术的物理定位的闭环控制技术。

[0053] 按照闭环控制原理，在打印控制信号的源头输出后，要对实际效果进行监测、控制及调整。为此，可以在例如通用针式打印机上增加对移动载体定位的光栅闭环控制。

[0054] 在闭环控制中，关键是末端实际效果处（字车实际移动的位置）要得到监控，为此，可建立如图1所示的模型。其中：

[0055] 运动脉冲信号：发生运动脉冲，提供逻辑运算的运动驱动（主板控制信号）。

[0056] 移动轨迹载体：在运动脉冲信号转化为步进电机的运动驱动信号后，由例如步进电机驱动移动载体运动。在一通用的针式打印机中，一般移动载体与步进电机通过一同步皮带连接。也可以使用直流电机，但考虑到在高精度打印中对转矩和定位的控制精度要求，本发明优选采用步进电机。步进电机可以配合驱动器使用，现有的很多驱动器都支持细分功能，即实现很小的步进角，使逻辑定位更精确。

[0057] 移动轨迹坐标：为了知道移动载体的当前实际位置，在其实际的移动轨迹上，必须建立可用于检测的坐标，在此，作为实例，可设置一光栅模块，在打印机内设置横跨机架两侧的高精度光栅条。光栅条是一个在高稳定度的抗静电胶片材料上均匀等距分布的透明刻度尺，如图2所示的光栅条，为截取自其某一段以显示一完整节距P和线宽W，作为用于高精度打印的示例，光栅条的密度可为每英寸180行（节距P），等距离的精密刻度线之间的距离可称为线宽W，为此，相当于把每英寸细分为了360份。假如把这1英寸内的每一份看成一小步的话，那相当于每一小步的步长为1/360英寸，即0.7056mm，并且可要求公差为0.005mm，显而易见，这是一个准确并且精确的坐标定位。在本发明的范围内，光栅模块也可采用其他的形状或结构，例如圆盘状的光栅盘，其刻有多个等距的扇形不透明间隔图案，这样的光栅盘可同轴安装于步进电机上，或与传动机构连接。

[0058] 载体位置标定：对应上述的对坐标的编码，可在移动载体上设置特殊编码器，为坐标的标定提供硬件的支持。该特殊编码器可以是一个含四组光耦、放大器、比较器所组成的精密光电数字传感器，其把光状态转化为双位的数字输出。该特殊编码器可设计成具有一开口槽，使光栅条在其上穿过。当特殊编码器在光栅上移动时，由于光栅上的黑色刻度与透明材质交替切换，造成光信号的不断有规律的转变，特殊编码器将对应输出交替变换的编码。如图3所示的输出A和输出B。在本发明的范围内，特殊编码器可安装于合适的位置，以和光栅模块非接触地相对移动，当光栅模块为上述的光栅条时，特殊编码器可安装于移动载体内，当采用光栅盘时，特殊编码器可固定安装，如固定安装于步进电机附近。

[0059] 标定数据发生：在载体位置的标定发生后，将产生标定数据编码。如图2所示，由于光栅是刻度-空白-刻度的交替切换，我们把一段黑色刻度和一段空白处称做一个周期，如图3所示的周期tAP和tBP，另外，tAH和tBP可分别表示输出A和输出B的一个周期内的高电平，其可占据半个周期，在tAP内，特殊编码器将产生2位四组编码AB1、AB2、AB3、AB4，可分别对应4个数字化状态：10、11、01、00，这相当于把一个周期（1/180英寸）再细分为4种状态，这相当于把检测的精度提高到了1/180英寸/4=1/720英寸，相当于所判断的精度达到了0.0353mm。

[0060] 发生数据控制：当移动载体始终往同一方向运动时，特殊编码器将始终按10、11、01、00为一组数据的方式及次序发送编码，打印机的主控制器，例如CPU读取到编码器不断返回的编码，就能准确知道当前载体所处的位置，这个精度达到1/720英寸，按实际应用需求，远远的满足了定位的精度要求；当移动载体突然要反向运动时，特殊编码器的数据输出次序将与同向运动时不一样，例如，特殊编码器的数据为10、11、10、00时，主控制器就知道，移动载体在某个刻度周期的一半的时候，其发生了运动方向逆转，并且准确记住了逆转位置在，一个光栅周期的一半时发生。不管同向运动还是突然的逆向运动，所标定的位置是实际的载体所处的位置，只要主控制器把此数据与输出的逻辑定位数据进行比较，就能轻易的判断移动载体有否出现与逻辑控制的差异，并且由于这是在移动载体上的实际定位标定，不受中间传动误差、运动惯性的影响，通过实时的标定数据与逻辑运算数据比较，能马上作出正常运作、误差修正及错误中止，达到移动载体的准确控制。

[0061] 以下对基于上述控制原理的根据本发明的防废票打印机、防废票打印系统及其操作方法的优选实施例进行详细描述。

[0062] 如图4所示为根据本发明的防废票打印操作方法的一实施例的流程示意图，包括步骤：

[0063] S1、处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作。

[0064] S2、通过逻辑定位和物理定位的比对来实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性。

[0065] S3、当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存与该中止打印对应的打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态。

[0066] S4、根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致。

[0067] 其中，还可包括，接收经由一外部连接设备生成和/或提供的用于打印的虚拟打印数据。

[0068] 具体地，在步骤S2中，对移动载体进行基于运动控制的逻辑定位，例如逻辑控制移动载体运动至一当前待打印位置；作为一实例，对移动载体的当前实际位置进行基于上述光栅检测的闭环控制原理的物理定位，以获取移动载体的当前实际位置，通过比对该逻辑定位和该物理定位的一致性，即根据当前待打印位置与当前实际位置的比对，监控移动载体是否已移动至逻辑定位所要求的位置，从而实现监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性。

[0069] 在步骤S3中，当判断实际打印操作与虚拟打印数据不一致时，中止移动载体的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虚拟打印数据中的未打印数据，例如在中止打印位置之后的未打印数据，以及控制移动载体运动至一重置位置，例如沿打印方向的反方向运动至一重置位置，其中该重置位置包括移动载体的打印初始位置，该中止打印位置包括在中止打印时刻的移动载体的基于该物理定位的实际物理位置。

[0070] 在步骤S4中，对移动载体进行位置返回操作以恢复打印，其中该位置返回操作包括基于中止打印位置重新计算移动载体从重置位置至一恢复打印位置的返回运动距离，根据该返回运动距离逻辑控制移动载体从重置位置返回至该恢复打印位置，并基于物理定位校验移动载体是否实际返回至该恢复打印位置，如果校验成功则恢复未打印数据的打印操作；如果校验失败则控制移动载体运动至重置位置并重新对移动载体进行位置返回操作，其中该恢复打印位置包括该中止打印位置。

[0071] 当超过预设的校验失败次数时，控制移动载体运动至一非受阻位置，在排除造成校验失败的障碍后重新触发对移动载体的位置返回操作，其中该非受阻位置包括移动载体的打印初始位置。

[0072] 可选地，当超过预设的校验失败次数时，保存虚拟打印数据中的未打印数据和中止打印位置信息，例如将打印机缓冲区中的打印剩余数据和出错位置写入Flash；整理打印数据状态并通知外部连接设备，例如通知外部连接设备当前已打印完的数据，同时通知该外部连接设备暂停发送虚拟打印数据；排除造成校验失败的障碍，例如关机，进行允许的人工干预，例如移除与移动载体的运动路径干涉的造成定位不一致的障碍物、机构传动故障、电气故障等，然后重新开机，调出该未打印数据和中止打印位置信息；通知外部连接设备继续打印，外部连接设备根据该打印数据状态发送接续的虚拟打印数据，其与该未打印数据组合成用于接续打印的先后数据队列，以及重新触发对移动载体的位置返回操作以接续打印。

[0073] 如图5所示为根据本发明的防废票打印机的一实施例的模块结构示意图，包括：

[0074] 打印装置，用于处理用于打印的虚拟打印数据，并激励一移动载体开始打印操作。

[0075] 闭环控制装置，用于实时监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性。

[0076] 出错记录装置，用于当检出实际打印操作与虚拟打印数据存在不一致时，中止打印并寄存与该中止打印对应的打印状态信息，其中该打印状态包括打印操作状态和打印数据状态。

[0077] 校验比对装置，用于根据对移动载体运动状态的校验比对，恢复该打印状态并控制移动载体继续打印操作，以使实际打印操作与虚拟打印数据重新一致。

[0078] 还可包括数据通讯装置，其与一外部连接设备通信，以接收经由该外部连接设备生成和/或提供的用于打印的虚拟打印数据。

[0079] 具体地，闭环控制装置可包括逻辑定位模块、物理定位模块和定位比对模块，作为一实例，该物理定位模块可以包括一光栅定位模块，光栅定位模块包括上述的光栅条和特殊编码器，或光栅定位模块的功能可由上述的光栅条和特殊编码器配合实现，闭环控制装置设置为，经由逻辑定位模块对移动载体进行基于运动控制的逻辑定位，作为一实例，经由光栅定位模块对移动载体进行基于光栅检测反馈的物理定位，经由定位比对模块比对该逻辑定位和该物理定位的一致性，以监控实际打印操作与虚拟打印数据的一致性。

[0080] 出错记录装置设置为，当判断实际打印操作与虚拟打印数据不一致时，中止移动载体的打印操作，寄存中止打印位置和已接收的虚拟打印数据中的未打印数据，以及控制移动载体运动至一重置位置，其中该重置位置包括移动载体的打印初始位置。

[0081] 校验比对装置设置为对移动载体进行位置返回操作以恢复打印，其中该位置返回操作包括基于中止打印位置重新计算移动载体从重置位置至一恢复打印位置的返回运动距离，根据该返回运动距离逻辑控制移动载体从重置位置返回至该恢复打印位置，并基于物理定位校验移动载体是否实际返回至该恢复打印位置，如果校验成功则恢复未打印数据的打印操作；如果校验失败则控制移动载体运动至重置位置并重新对移动载体进行位置返回操作，其中该恢复打印位置包括该中止打印位置。

[0082] 当超过预设的校验失败次数时，控制移动载体运动至一非受阻位置，在排除造成校验失败的障碍后重新触发对移动载体的位置返回操作，其中该非受阻位置包括移动载体的打印初始位置。

[0083] 所述防废票打印机可用于执行根据本发明的防废票打印操作方法的流程。

[0084] 图6所示为根据本发明的防废票打印系统的一实施例的模块结构示意图，其可在根据本发明的防废票打印机所包括的装置的基础上，进一步包括外部连接设备，该外部连接设备包括：

[0085] 打印控制装置，用于通过数据通讯装置发送虚拟打印数据至打印装置。

[0086] 数据提取装置，用于通过数据通讯装置接收打印状态信息。

[0087] 数据处理装置，用于根据打印状态信息，生成和/或整理虚拟打印数据，并发送至打印控制装置。

[0088] 所述外部连接设备可用于执行根据本发明的防废票打印操作方法中的可选的当超过预设的校验失败次数时的流程。

[0089] 如图7所示为根据本发明的防废票打印操作方法、打印机或打印系统的另一实施例的以针式打印机为例的工作流程示意图，然而其也适用于喷墨打印机。其可作为基于前述实施例上的改进或补充。根据所示的流程，其目的是防止打印文档、票据（尤其是有价票据，如发票）时，避免因打印中途的偶发障碍物而造成的打印不正确及废票发生。

[0090] 为实现闭环控制，本发明采用上述的光栅技术作为优选的闭环控制方案，并不局限于仅使用上述的光栅技术，可替代地，在本发明的保护范围内，可以使用其他类型的合适的手段，通过将打印机移动载体的逻辑定位与其物理定位比对，来实现对逻辑定位的闭环反馈控制。例如可采用伺服电机等，伺服电机内部通过安装旋转编码器也可以实现反馈控制。尽管具体的物理定位方式可能不同，但在本领域技术人员的理解范围内，采用伺服电机技术或光栅技术均可以适用于本发明的基于物理定位的反馈控制机制，由此均适用于根据本发明的所有实施例。伺服电机可以达到的转矩要高于步进电机，同时价格也相对较高，在小转矩要求的情况下，本发明的对逻辑定位的闭环反馈控制优选采用步进电机和光栅编码的组合，而在大转矩要求的情况下，例如大负载打印机，可以使用大转矩步进电机和光栅编码的组合，或使用伺服电机，例如交流伺服电机实现对逻辑定位的闭环反馈控制。由此，该实施例也适用于采用伺服电机实现对逻辑定位的闭环反馈控制的情况。

[0091] 所述工作流程与前述的防废票打印操作方法的实施例大致相同。其中，上述的外部连接设备可以为PC，图中所示的安全位置可以是上述的重置位置或非受阻位置，打印头相当于上述的移动载体。在开始打印时，以及判断成功返回安全位置后，执行恢复打印的位置返回操作时，打印头都进行定位比对。

[0092] 在实际操作中，在打印头返回至安全位置时，可通过光栅条在长度方向上的一侧边缘的具有特定图案的初始位置，或通过额外设置的一光电传感器的位置，来识别确定打印头返回至安全位置。

[0093] 作为有益的改进，本发明可以是对打印头的双向运动的闭环控制，在判定逻辑定位不等于基于物理定位的实际位置时，表示出现了打印中受阻的情况，这可能是打印头在前进至一待打印位置或返回至安全位置途中，在其运动路径上遇到一障碍物，阻挡打印头继续运动所致，此时如果打印，将出现打印错误及例如有价票据（如发票）失效的情况，如打印字符重叠、打印字符错位、打印字符缺失等。此时，防废票闭环控制机制介入，对于针式打印机，中止在出错点的打印出针驱动，对于喷墨打印机，则可以中止在出错点的墨水喷出驱动，并控制打印头反向移动以避开阻碍物。其中，可设置至少两个安全位置，例如包括起始安全位置和终点安全位置，如在前进至一待打印位置时遇到障碍，可控制打印头反向移动至起始安全位置，该起始安全位置可以是打印头的始发位置，或称打印初始位置；如在返回至始发位置时遇到障碍，可控制打印头反向移动至终点安全位置，该终点安全位置可以是打印头相对于始发位置的行程终点。

[0094] 作为一有益的改进，在返回至安全位置后，还可以控制打印头以低速（因为低速时马达的力矩最大）进行一次例如从起始安全位置至终点安全位置的全幅面的扫行运动，检查阻碍物是否已经清理，期间可以进行打印头定位比对来确认通行无阻，在确认无障碍后，逻辑控制打印头运动至恢复打印位置，进行恢复打印。

[0095] 作为一有益的改进，为了保证打印数据或打印字符的连续性，可适当设置中止打印位置和恢复打印位置之间的偏移，例如i个字符长度或i个最小打印像素的偏移量，i>0,对应的，可使打印头恢复打印时，通过对打印数据的整理，重复打印在中止打印时刻的正在打印的i个字符或i个像素，优选地，i=1。由此，可进一步避免在具体字符或像素上的打印错误。

[0096] 打印头受控移动，直至逻辑定位和实际位置一致时，才进行打印，若超过预设的循环次数，循环次数可以是N次，N>=0，此时可中止该循环，进入报错状态，打印头返回非受阻的一侧，等待人工处理运动方向的障碍物，清楚障碍物后，通过按键重新触发继续打印；或者在报错状态下，长按一功能按键，使打印机进入一关机处理模式，如图8所示。

[0097] 图8所示为图7的工作流程进入关机处理故障模式时的处理流程。同样，其可作为基于前述实施例上的改进。其包括保存打印数据和状态；通知PC暂停发送打印数据；关闭打印机，进行维护处理；恢复打印数据和状态；通知PC接续发送打印数据；重新进入具有防废票机制的打印模式。

[0098] 具体可以为，在报错状态下，长按某功能按键，打印机进入关机处理故障模式；进入该模式后，打印机将在接口缓冲区中打印剩余的数据及出错的位置写入FLASH,打印机告知PC当前已打印完的数据，并通知PC暂停发送数据；关闭打印机，进行维护处理；按某功能按键并开机，打印机进入防废票模式；从Flash调出之前保存的尚未打印的数据，端口接受PC发来的数据，组成先后队列；按Flash中记忆的出错位置重新定义打印。

[0099] 根据本发明的这种闭环式的控制往往使用在高精度打印，如针式或喷墨打印机；特高速（如40英寸每秒）的打印；重负荷打印机。由此可见，通过闭环式控制的引入，对通用打印设备而言，是对其更高速工作的稳定性及更高精度工作的准确性的提高。例如经过测试验证，一款具有根据本发明的系统的打印机，其移动载体的能力较过往的机型有了20%的提升（说明：假如按现在移动载体超频1.8KHZ使用下，(1.8K-1.5K)/1.5K=20%），为此，闭环式的控制会使得更高速的打印更为稳定；另一方面，当打印机需要应对更多的或专门的税务打印，尤其是二维码打印业务时，这需要非常高的精度要求、对产品的使用耐久一致性也同样要求很高，闭环式的控制，由于其持续监控及不断修正的特性，很好的保证了精度和一致性的要求，使打印将变得更加有效可控，例如，作为示例性的应用，二维码的打印将变得更加精确。

[0100] 以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。即使个别的技术特征在不同的权利要求中引用，本发明还可包含共有这些特征的实施例。