CN101190610B - 热升华印卡机及相关的卡片打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明是提出热升华印卡机及相关的卡片打印方法。方法之一包含有：接收目标图像数据；移动卡片；于移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据将色带的染料转印至该卡片；检测该卡片的移动情形；当该卡片移动预定距离时，检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性；依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容；以及依据该图像内容转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

Description

热升华印卡机及相关的卡片打印方法

技术领域

本发明是有关于热升华打印技术，尤指热升华印卡机及相关的卡片打印方法。

背景技术

热升华(亦称之为热转印)打印机愈来愈受到市场重视，主要原因之一在于其可达到连续色阶(full tone)的卓越打印表现。热升华打印机利用热打印头(thermal print head，TPH)来加热色带，以使色带上的染料转印到待打印物上，并依加热的时间长短或加热的温度高低来形成连续的色阶。

为了满足市场的需求，业界开发出可于人员识别卡、门禁卡、会员卡等各式卡片上打印图像的热升华印卡机(thermal sublimation card printer)。已知的热升华印卡机主要是利用滚轮等传动机构带动卡片前进至热打印头的位置，再利用热打印头将色带上的染料转印到卡片上。当完成一颜色的转印后，传动机构会将卡片移回原始位置，以便进行另一颜色的转印操作。

然而，卡片的位置常会受到硬件机构组装误差的影响而有所偏差，进而导致卡片的前端或后端在打印后出现不应该有的白边，或是造成热升华印卡机的热打印头在卡片范围外进行打印的情况发生。前者会降低输出图像的质量，后者则可能造成色带断裂的严重问题。例如，若卡片的位置太后面，可能造成热打印头在卡片的前缘之前开始打印；反之，若卡片的位置太前面，则可能造成热打印头的打印操作超出卡片的后缘。

由于卡片的厚度较传统的纸张来得厚，若热打印头起印的位置在卡片前缘之前，或是打印的操作超过卡片的后缘，则当热打印头刚接触或刚离开卡片边缘时，色带可能会因其与热打印头间的摩擦力瞬间改变而断裂。

除了前述硬件机构组装误差的影响外，输出图像的颜色内容也会对热打印头结束打印的位置造成影响。举例而言，输出图像的颜色愈深，色带离开卡片时的张力会愈大，而产生带动卡片往前移动的效果，使得卡片前进的速度或距离超过预定值。如此一来，很可能会使得热打印头的打印操作超出卡片的后缘，进而增加色带断裂的可能性。尤其是在对卡片进行满版打印时，更容易发生前述的问题。

发明内容

因此本发明的目的之一在于提供热升华印卡机及相关的卡片打印方法，以解决上述问题。

本说明书提供了一种用于热升华印卡机的卡片打印方法的实施例，其包含有：接收目标图像数据；移动卡片；于移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据将色带的染料转印至该卡片；检测该卡片的移动情形；当该卡片移动预定距离时，检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性；依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容；以及依据该图像内容转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

本说明书提供了一种热升华印卡机的实施例，其包含有：卡片致动装置(card actuator)，用来移动卡片；热打印头；控制单元，耦接于该热打印头，用来接收目标图像数据，并于该卡片致动装置移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据控制该热打印头将色带的染料转印至该卡片；以及感测装置，耦接于该控制单元，用来检测该卡片的移动情形；其中当该卡片移动预定距离时，该控制单元会检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性，并依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容，以及依据该图像内容来控制该热打印头转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

本说明书提供了另一种用于热升华印卡机的卡片打印方法的实施例，其包含有：接收目标图像数据；移动卡片；于移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据转印色带的染料至该卡片；当转印该色带的染料至该卡片的步骤进行达预定时间时，检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性；依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容；以及依据该图像内容转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

本说明书还提供了一种热升华印卡机的实施例，其包含有：卡片致动装置，用来移动卡片；热打印头；以及控制单元，耦接于该热打印头，用来接收目标图像数据，并于该卡片致动装置移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据控制该热打印头转印色带的染料至该卡片；其中当该热打印头转印该色带的染料至该卡片的运作进行达预定时间时，该控制单元会检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性，并依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容，以及依据该图像内容来控制该热打印头转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

附图说明

图1为本发明的热升华印卡机的第一实施例简化后的示意图。

图2为本发明利用热升华技术打印卡片的方法的第一实施例流程图。

图3为图1的热升华印卡机中的卡片移动预定距离的示意图。

图4为本发明的热升华印卡机的第二实施例简化后的示意图。

图5为本发明利用热升华技术打印卡片的方法的第二实施例流程图。

[主要元件标号说明]

100、400    热升华印卡机

102    卡片

110    卡片致动装置

112    滚轮

120    热打印头

130、430    控制单元

140、150    感测装置

142、152    光传感器

144、154    发光元件

160    色带供应端

170    色带回收端

180    色带

200、500    流程图

210～270、510～570    步骤

具体实施方式

请参考图1，其是依据本发明第一实施例所绘示的热升华印卡机100简化后的示意图。如图所示，热升华印卡机100包含有卡片致动装置(card actuator)110、热打印头120、控制单元130、第一感测装置140、第二感测装置150、色带供应端160以及色带回收端170。在本实施例中，卡片致动装置110包含有多个滚轮(roller)112，用来带动欲打印的卡片102朝预定方向前进。除了滚轮以外，卡片致动装置110亦可用其它传动机构来实现。此外，卡片致动装置110中还可设置适当数目的辅助滚轮或阻轮(bearing roller)等机构(未显示)，以进一步确保卡片102能平稳地朝该预定方向直线前进。

在热升华印卡机100中，第一感测装置140与第二感测装置150用来检测卡片102的移动情形。如图1所示，第一感测装置140包含有光传感器142与发光元件144，而第二感测装置150则包含有光传感器152与发光元件154。发光元件144与154可用发光二极管(LED)、场致发光单元(EL)等等来实现。

在打印卡片102时，色带供应端160会将色带180朝热打印头120的方向输送，而控制单元130会控制热打印头120加热色带180，以使色带180上的染料转印到卡片102上以达成图像打印的目的。在彩色打印的应用中，色带180上会依序排列着不同颜色的染料区块，这些染料区块通常是以黄色(yellow)、洋红色(magenta)、靛蓝色(cyan)及保护膜(over coating)的顺序循环排列。色带回收端170则会将热打印头120使用过后的色带部分加以回收。实作上，色带供应端160与色带回收端170皆可用滚轮来实现，但并不局限于此。以下，将搭配图2与图3来进一步说明热升华印卡机100的运作方式。

图2所绘示为本发明利用热升华技术打印卡片的方法的第一实施例流程图200。由于色带180上不同种颜色的染料的转印过程很类似，为方便说明起见，以下仅举单一颜色的转印运作为例加以说明。流程图200所包含的步骤兹分述如下：

在步骤210中，热升华印卡机100的控制单元130会接收与欲打印在卡片102上的图像相对应的目标图像数据。

在步骤220中，卡片致动装置110会带动卡片102朝热打印头的方向前进。一开始，卡片102会遮住由第一感测装置140中的发光元件144射向光传感器142的光线。等到卡片102的后缘通过光传感器142与发光元件144之间时，发光元件144射出的光线不再受卡片102阻挡而能被光传感器142感测到。此时，光传感器142会发出信号给控制单元130，使控制单元130据以判定卡片102已抵达起印位置。请注意，第一感测装置140中的光传感器与发光元件的组数并不局限于图1中的实施例，且亦可将第一感测装置140设计成以感测卡片102的前缘的方式来检测卡片102是否抵达起印位置。

接着，控制单元130会进行步骤230，于卡片致动装置110移动卡片102的过程中，依据所接收到的该目标图像数据控制热打印头120将色带180的染料转印至卡片102上。由于控制单元130是于卡片102抵达起印位置时，才控制热打印头120开始进行打印的操作，故可避免卡片102的前端出现不应该有的白边，或是热打印头120在卡片102的前缘之前开始打印的情况发生。

此外，当热打印头120对卡片102进行打印时(亦即控制单元130进行步骤230的过程中)，第二感测装置150会进行步骤240以检测卡片102的移动情形。如图1所示，在卡片102的前缘抵达第二感测装置150的感应位置前，第二感测装置150中的光传感器152都可以感测到发光元件154所射出的光线。

如图3所示，当卡片102的前缘抵达光传感器152与发光元件154之间时，发光元件154所射出的光线会被卡片102所阻挡，而无法被光传感器152感测到。此时，光传感器152会发出信号给控制单元130，使控制单元130据以判定卡片102已抵达预定位置。由前述说明可知，控制单元130可依据第二感测装置150的感测结果，来判断卡片102自起印位置起是否已移动了预定距离。请注意，第二感测装置150中的光传感器与发光元件的组数并不局限于图1中的实施例，且第二感测装置150亦可设计成以感测卡片102的后缘的方式来检测卡片102的移动情形。实作上，该预定距离可设为卡片102的总长度的某一比率，例如2/3、3/4、9/10等等。较佳者，该预定距离是设为卡片102的总长度的4/5到5/6之间的一个固定比率。

当控制单元130判定卡片102已移动了该预定距离时，控制单元130会进行步骤250，以检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性。举例而言，控制单元130可对该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据进行统计运算，以检测该剩余图像数据所对应的图像特性。例如，控制单元130可计算该剩余图像数据的平均图像值(如平均灰阶值、平均颜色值等等)，或是计算该剩余图像数据中，灰阶值或颜色值超过预设临界值的像素总数。前述的统计运算仅为部分实施例，而非局限本发明的实际实施方式。

在步骤260中，控制单元130会依据所检测出的图像特性来决定欲打印于卡片102的后续区域上的图像内容。接着，控制单元130会进行步骤270，依据该图像内容来控制热打印头120转印色带180的染料至卡片102的后续区域上。

为方便说明起见，在此假设控制单元130于步骤250中是计算该剩余图像数据的平均灰阶值。若该平均灰阶值小于第一临界值(例如90)，则控制单元130于步骤260中会减少该剩余图像数据的图像行数。举例而言，控制单元130可舍弃该剩余图像数据的后端区段中的至少一图像行(例如该剩余图像数据最末端的一或多个图像行)，以减少该剩余图像数据的图像行数。在一实施例中，控制单元130所减少的图像行数，会与该剩余图像数据的平均灰阶值呈反向相关，亦即，该剩余图像数据的平均灰阶值愈低，控制单元130所减少的图像行数愈多。例如，控制单元130所减少的图像行数与该剩余图像数据的平均灰阶值两者间的关系，可以是线性函数、曲线函数、或是片段线性(piece-wise linear)函数。

在另一实施例中，控制单元130所减少的图像行数与该剩余图像数据的平均灰阶值两者间的关系，为阶梯函数(step function)，以降低控制的复杂度。例如，当该剩余图像数据的平均灰阶值介于61～90之间时，控制单元130可将该剩余图像数据的图像行数减少1行；当该剩余图像数据的平均灰阶值介于31～60之间时，控制单元130可将该剩余图像数据的图像行数减少2行；而当该剩余图像数据的平均灰阶值介于0～30之间时，控制单元130则可将该剩余图像数据的图像行数减少3行。

控制单元130接着在步骤270中会依据图像行数减少后的剩余图像数据，来控制热打印头120转印色带180的染料至卡片102的后续区域上，以避免热打印头120的打印操作超过卡片102的后缘，而造成色带180断裂的情况发生。

另一方面，若控制单元130于步骤250中检测出该剩余图像数据的平均灰阶值大于第二临界值(例如210)，则控制单元130可于步骤260中增加该剩余图像数据的图像行数。举例而言，控制单元130可于该剩余图像数据的后端区段中插补至少一图像行，以增加该剩余图像数据的图像行数。实作上，控制单元130可复制该剩余图像数据的最后一图像行，并将复制出的图像行直接附加在该剩余图像数据的最末端，以增加该剩余图像数据的图像行数。在一实施例中，控制单元130所增加的图像行数，会与该剩余图像数据的平均灰阶值呈正向相关，亦即，该剩余图像数据的平均灰阶值愈高，控制单元130所增加的图像行数愈多。控制单元130所增加的图像行数与该剩余图像数据的平均灰阶值两者间的关系，可以是线性函数、曲线函数、或是片段线性函数。

在另一实施例中，控制单元130所增加的图像行数与该剩余图像数据的平均灰阶值两者间的关系，为阶梯函数，以降低控制的复杂度。例如，当该剩余图像数据的平均灰阶值介于210～230之间时，控制单元130可将该剩余图像数据的图像行数增加1行；而当该剩余图像数据的平均灰阶值介于231～255之间时，控制单元130则可将该剩余图像数据的图像行数增加2行。

接下来，控制单元130在步骤270中会依据图像行数增加后的剩余图像数据，来控制热打印头120转印色带180的染料至卡片102的后续区域上，以避免卡片102的后端出现不应该有的白边，进而提升输出图像的质量。

请注意，流程图200中各步骤的实施顺序仅为一实施例，而非局限本发明的实际实施方式。例如，步骤220、230与240在实作上可同时进行。

请参考图4，其是依据本发明第二实施例所绘示的热升华印卡机400简化后的示意图。图4中的热升华印卡机400与前揭的热升华印卡机100很类似，故具有相同实施方式与运作方式的元件是以相同编码标示以利于了解。热升华印卡机400与热升华印卡机100的不同点之一，在于热升华印卡机400中省略了前述的第二感测装置150。接下来，将搭配图5来进一步说明热升华印卡机400的运作方式。

图5为描述本发明利用热升华技术打印卡片的方法的第二实施例的流程图500。流程图500中的步骤510、520、530、560及570，是分别与前揭的步骤210、220、230、260及270实质上相同，为简洁起见，在此不重复说明。

由于热升华印卡机400中省略了前述的第二感测装置150，因此，当热打印头120对卡片102进行打印时(亦即进行步骤530的过程中)，热升华印卡机400的控制单元430会进行步骤540，以计数热打印头120转印色带180的染料至卡片102的运作时间，亦即计数热打印头120打印卡片102的时间。控制单元430于步骤540中可利用各种方式来计数热打印头120打印卡片102的时间，而不局限于特定的方法。

当热打印头120打印卡片102的运作进行达预定时间时，控制单元430会进行步骤550，以检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性。实作上，该预定时间可设为热打印头120打印该目标图像数据的全部图像行所需的总时间的某一比率，例如2/3、3/4、9/10等等。在一较佳实施例中，该预定时间是设为打印该目标图像数据的全部图像行所需的总时间的4/5到5/6之间的一个固定比率。

与前述的控制单元130相同，控制单元430接着会于步骤560中依据所检测出的图像特性，来决定欲打印于卡片102的后续区域上的图像内容，并于步骤570中依据该图像内容来控制热打印头120转印色带180的染料至卡片102的后续区域上。

由上述可知，前揭的卡片打印方法是于热升华印卡机对卡片的打印操作进行到某一阶段时(例如卡片移动预定距离或打印达预定时间等等)，检测尚未打印的剩余图像数据的图像特性，并依据所检测出的图像特性对欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容进行补偿，以避免因热打印头的打印操作超过卡片的后缘而造成色带断裂的情况发生，及/或避免卡片的后端在打印后出现不应该有的白边。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (32)

1.一种用于热升华印卡机的卡片打印方法，其包含有：

接收目标图像数据；

移动卡片；

于移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据将色带的染料转印至该卡片；

检测该卡片的移动情形；

当该卡片移动预定距离时，检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性；

依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容；以及

依据该图像内容转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中检测该剩余图像数据所对应的图像特性的步骤包含有：

计算该剩余图像数据的平均图像值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中该平均图像值为平均灰阶值。

4.根据权利要求2所述的方法，其中决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容的步骤包含有：

若该平均图像值小于第一临界值，则减少该剩余图像数据的图像行数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中减少该剩余图像数据的图像行数的步骤包含有：

舍弃该剩余图像数据的后端区段中的至少一图像行。

6.根据权利要求2所述的方法，其中决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容的步骤包含有：

若该平均图像值大于第二临界值，则增加该剩余图像数据的图像行数。

7.根据权利要求6所述的方法，其中增加该剩余图像数据的图像行数的步骤包含有：

于该剩余图像数据的后端区段中插补至少一图像行。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所插补的该图像行是与该剩余图像数据的最后一图像行实质上相同。

9.根据权利要求1所述的方法，其中检测该剩余图像数据所对应的图像特性的步骤包含有对该剩余图像数据进行统计运算，而决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容的步骤包含有：

依据该统计运算的结果，调整该剩余图像数据的图像行数。

10.一种热升华印卡机，其包含有：

卡片致动装置，用来移动卡片；

热打印头；

控制单元，耦接于该热打印头，用来接收目标图像数据，并于该卡片致动装置移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据控制该热打印头将色带的染料转印至该卡片；以及

感测装置，耦接于该控制单元，用来检测该卡片的移动情形；

其中当该卡片移动预定距离时，该控制单元会检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性，并依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容，以及依据该图像内容来控制该热打印头转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

11.根据权利要求10所述的热升华印卡机，其中该控制单元是通过计算该剩余图像数据的平均图像值，来检测该剩余图像数据所对应的图像特性。

12.根据权利要求11所述的热升华印卡机，其中该平均图像值为平均灰阶值。

13.根据权利要求11所述的热升华印卡机，其中若该平均图像值小于第一临界值，则该控制单元会减少该剩余图像数据的图像行数。

14.根据权利要求13所述的热升华印卡机，其中该控制单元舍弃该剩余图像数据的后端区段中的至少一图像行，以减少该剩余图像数据的图像行数。

15.根据权利要求11所述的热升华印卡机，其中若该平均图像值大于第二临界值，则该控制单元会增加该剩余图像数据的图像行数。

16.根据权利要求15所述的热升华印卡机，其中该控制单元于该剩余图像数据的后端区段中插补至少一图像行，以增加该剩余图像数据的图像行数。

17.根据权利要求16所述的热升华印卡机，其中所插补的该图像行是与该剩余图像数据的最后一图像行实质上相同。

18.根据权利要求10所述的热升华印卡机，其中该控制单元对该剩余图像数据进行统计运算，并依据该统计运算的结果来调整该剩余图像数据的图像行数。

19.一种用于热升华印卡机的卡片打印方法，其包含有：

接收目标图像数据；

移动卡片；

于移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据转印色带的染料至该卡片；

当转印该色带的染料至该卡片的步骤进行达预定时间时，检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性；

依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容；以及

依据该图像内容转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

20.根据权利要求19所述的方法，其中检测该剩余图像数据所对应的图像特性的步骤包含有：

计算该剩余图像数据的平均图像值。

21.根据权利要求20所述的方法，其中决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容的步骤包含有：

若该平均图像值小于第一临界值，则减少该剩余图像数据的图像行数，以获得调整后的剩余图像数据。

22.根据权利要求21所述的方法，其中减少该剩余图像数据的图像行数的步骤包含有：

舍弃该剩余图像数据的后端区段中的至少一图像行。

23.根据权利要求20所述的方法，其中决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容的步骤包含有：

若该平均图像值大于第二临界值，则增加该剩余图像数据的图像行数，以获得调整后的剩余图像数据。

24.根据权利要求23所述的方法，其中增加该剩余图像数据的图像行数的步骤包含有：

于该剩余图像数据的后端区段中插补至少一图像行。

25.根据权利要求19所述的方法，其中检测该剩余图像数据所对应的图像特性的步骤包含有对该剩余图像数据进行统计运算，而决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容的步骤包含有：

依据该统计运算的结果，调整该剩余图像数据的图像行数。

26.一种热升华印卡机，其包含有：

卡片致动装置，用来移动卡片；

热打印头；以及

控制单元，耦接于该热打印头，用来接收目标图像数据，并于该卡片致动装置移动该卡片的过程中，依据该目标图像数据控制该热打印头转印色带的染料至该卡片；

其中当该热打印头转印该色带的染料至该卡片的运作进行达预定时间时，该控制单元会检测该目标图像数据中尚未打印的剩余图像数据所对应的图像特性，并依据所检测出的图像特性来决定欲打印于该卡片的后续区域上的图像内容，以及依据该图像内容来控制该热打印头转印该色带的染料至该卡片的后续区域上。

27.根据权利要求26所述的热升华印卡机，其中该控制单元通过计算该剩余图像数据的平均图像值，来检测该剩余图像数据所对应的图像特性。

28.根据权利要求27所述的热升华印卡机，其中若该平均图像值小于第一临界值，则该控制单元会减少该剩余图像数据的图像行数，以获得调整后的剩余图像数据。

29.根据权利要求28所述的热升华印卡机，其中该控制单元舍弃该剩余图像数据的后端区段中的至少一图像行，以减少该剩余图像数据的图像行数。

30.根据权利要求27所述的热升华印卡机，其中若该平均图像值大于第二临界值，则该控制单元会增加该剩余图像数据的图像行数，以获得调整后的剩余图像数据。

31.根据权利要求30所述的热升华印卡机，其中该控制单元于该剩余图像数据的后端区段中插补至少一图像行，以增加该剩余图像数据的图像行数。

32.根据权利要求26所述的热升华印卡机，其中该控制单元对该剩余图像数据进行统计运算，并依据该统计运算的结果来调整该剩余图像数据的图像行数。

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