CN105555540B - 打印 - Google Patents

Abstract

一种用于控制打印机的热打印头的方法。打印头包括打印元件的阵列。所述方法可包括执行多个打印操作，每个打印操作包括一个或更多个打印元件的通电。对于每个打印元件，基于该打印元件在所述打印操作期间的通电来确定相应的通电值。基于打印元件的预定子集的通电值来产生对于随后打印操作的用于所述打印头的打印头控制信号。

Description

打印

技术领域

本发明涉及打印，并且更确切地涉及用于控制热打印机的热打印头的方法。

背景技术

热转印打印机使用载墨色带。在打印操作中，承载在色带上的墨转印到待打印的基底。为了实现墨的转印，使打印头与色带接触，并且色带与基底接触。打印头包含打印元件，在与色带接触的同时当打印元件受热时，引起墨从色带被转印且至基底上。墨将从与受热的打印元件相邻的色带区域被转印。通过选择性地加热与需要转印墨的图像区域相对应的打印元件，能够在基底上打印图像，并且不加热与不需要转印墨的图像区域相对应的打印元件。

打印元件通常布置成线性阵列。通过引起打印头和在其上进行打印的基底之间的相对运动，通过执行一系列打印操作能够打印图像，每个打印操作包括在引起相对运动之前使打印元件中的没有一个、一些或所有通电以打印所需图像的“线”。然后，在接下来的打印操作中打印另外的“线”。以此方式打印的多条线一起形成所需图像的整体。

在多个相邻打印操作期间打印元件通电的情况下，该打印元件可变热以致过热。过热的打印元件会降低打印质量。因此期望的是，在特定打印操作中限制打印元件的通电时间，这样可保持来自先前打印操作的热量。为此目的，一些打印头包括旨在监控各个打印元件的通电的电路，并且基于所监控的通电来限制通电时间。

虽然在热打印头中并入此类电路允许改善的打印质量，但是仍需要进一步的改善以便保证在所有打印环境下能够实现高质量打印。

发明内容

本发明的一些实施例的目的是提供用于热打印头的新颖的控制方法，该方法避免或减轻以上概述的问题中的一些。

根据本发明的第一方面，提供用于控制打印机的热打印头的方法，所述打印头包括打印元件的阵列，所述方法包括：执行多个打印操作；每个打印操作包括一个或更多个打印元件的通电；对于每个打印元件，基于在所述打印操作期间的该打印元件的通电来确定相应的通电值；以及基于预定子集的打印元件的通电值来产生用于随后打印操作的、用于打印头的打印头控制信号。

因此，本发明的第一方面在多个打印操作期间处理表示在预定子集的打印元件中的打印元件的通电的数据，并且使用这些值以产生在随后打印操作中所使用的打印头控制信号。

在打印头包括打印元件阵列的情况下，每个打印操作可包括向在阵列中的每个打印元件提供表示在该打印操作中打印元件是否应通电的数据。在打印头包括打印元件的一维线性阵列的情况下，每个打印操作可打印被打印图像的“线”。

打印元件的预定子集可以是空间上相邻的打印元件的子集。以此方式，通过通电值的处理，可考虑到一个打印元件对其它空间上相邻的打印元件的影响。

打印头控制信号可影响在随后打印操作中多个打印元件的通电。例如，打印头控制信号可影响在预定子集中的所有打印元件，或打印头的所有打印元件。打印头控制信号可以相同方式影响多个打印元件的通电。

每个通电值可以是数字，例如实数或整数。

产生打印头控制信号可包括，如果打印元件的预定子集的所述通电值满足预定标准，则产生第一打印头控制信号，且如果打印元件的所述预定子集不满足预定标准，则产生第二打印头控制信号。

打印头控制信号可影响由在随后打印操作中的一个或更多个打印元件所消耗的能量。以此方式，所述方法提供基于在随后打印操作之前的打印操作中的打印元件的通电来处理通电值，并且使用该处理来影响在随后打印操作中所消耗的能量。例如，在通电值的处理表示所有处理的通电值超过一些预定阈值的情况下，打印头控制信号可设置来减少在随后打印操作中由打印元件所消耗的能量，从而利用来自先前打印操作中的保留在打印元件中的热量，并且避免打印元件的过热。

产生打印头控制信号可包括产生一个或更多个定时信号，其控制打印元件在所述随后打印操作中通电的一个或更多个时间。例如，在通电值的处理表示在预定子集中的打印元件在先前打印操作中已被大量通电的情况下，可减少在随后打印操作中所使用的通电时间。

确定用于所述打印元件的相应一个的通电值可包括将多个能量值求和，每个能量值与所述多个打印操作中的一个相关。每个所述能量值可基于相应的打印元件在所述相关打印操作中是否通电。每个所述能量值可额外地或可替代地基于相应的打印元件在所述相关打印操作之前的打印操作中是否通电。

每个所述能量值在相应打印元件在相关打印操作中通电时采取具有第一标记的值，并且在相应的打印元件在相关打印操作中未通电时采取具有第二标记的值。例如，在打印元件在相关的打印操作中通电的情况下，能量值可以是正值，在打印元件在相关打印操作中未通电的情况下，能量值可以是负值。

对于每个打印元件的通电值可基于被执行以打印单个图像的部分的打印操作来产生。即，每个通电值可以是多个能量值的总和，从而对于被打印图像的每条“线”存在一个能量值，该图像在处理通电值的时候被打印。在新图像的打印开始时可重设对于每个打印元件的通电值。

打印头控制信号可基于打印元件的预定子集的通电值是否满足预定标准来产生。

标准可基于一个或更多个通电值和阈值之间的关系来规定。如果每个所述通电值满足通电值标准，则可满足该标准。可替代地，如果所述通电值一起满足通电值标准，则可满足该标准。可替代地，如果打印元件的预定部分满足通电值标准，则可满足该标准。

该方法可在打印头外部的打印机控制器处执行。打印头可还实施设置来控制由打印元件在打印操作中所消耗能量的方法。

打印头可包括打印头控制器，以及此方法还可包括：在打印头控制器处，对于待通电的多个打印元件中的每个，基于在随后打印操作之前的打印操作中的一个或更多个打印元件的通电来确定打印元件控制信号。

用于相应的打印元件的打印元件控制信号可基于在先前的一个或更多个打印操作中的相应的打印元件的通电来确定。此外，用于相应的打印元件的打印元件控制信号可进一步基于在先前打印操作中的空间上相邻的一个或更多个打印元件的通电来确定。

用于相应的打印元件的打印元件控制信号可基于在随后打印操作之前的第一数量的打印操作来产生。打印头控制信号可基于在随后打印操作之前的第二数量的打印操作来产生。打印操作的第二数量可大于打印操作的第一数量，从而允许实现在两个时间周期上的控制。

确定打印元件控制信号可包括，确定在随后打印操作中打印元件通电的时间。确定打印元件在随后打印操作中通电的时间可包括，选择在随后打印操作中打印元件应通电的多个时间中的一个。多个时间可由所述打印头控制信号指定。

基于打印元件的预定子集的通电值产生打印头控制信号可包括：获得表示第一通电值与第一打印头控制信号之间的关系的第一数据；处理所述第一数据和打印元件的预定子集的所述通电值，以产生所述打印头控制信号。

例如，第一数据可以限定用于第一通电值的用于打印头控制信号的最佳值。基于所述第一数据产生打印头控制信号允许调整打印头控制信号以实现改善的打印性能。

方法可还包括获得表示第二通电值与第二打印头控制信号之间的关系的第二数据；其中处理所述第一数据和打印元件的预定子集的所述通电值包括处理所述第二数据，使得所产生的所述打印头控制信号是基于所述第一数据和所述第二数据。

例如，第一和第二数据可限定第一和第二通电值，在此处存在相应的最佳的第一和第二打印头控制信号。在打印元件的预定子集的通电值在第一与第二通电值之间的情况下，例如通过在第一与第二打印控制信号以及第一与第二通电值之间插值，可产生打印头控制信号，以便使其在第一和第二打印头控制信号之间。根据一组稀疏的最佳打印头控制信号，产生此类打印头控制信号允许对于任何通电值产生最佳打印头控制信号。

所述处理所述第一数据、所述第二数据以及打印元件的预定子集的所述通电值可包括：确定打印元件的预定子集的所述第一通电值、所述第二通电值以及所述通电值之间的关系；并且根据所确定的关系基于所述第一打印头控制信号和第二打印头控制信号来产生所述打印头控制信号。

基于打印元件的预定子集的通电值产生打印头控制信号可包括：确定打印元件的预定子集的通电值与阈值之间的差值；并且基于所确定的所述差值来产生打印头控制信号。

通过使用打印元件的预定子集的通电值与阈值之间的差值，能够产生最佳打印头控制信号。例如，通过对额定打印头控制信号应用与打印元件的预定子集的通电值与阈值之间的差值成比例的调整因子，能够建立打印头控制信号与通电值之间的已知关系，从而允许对在每个打印操作期间被传递到打印头的能量的改善的控制。

根据本发明第二方面，提供用于控制打印机的热打印头的方法，打印头包括打印元件的阵列，所述方法包括：在打印头外部的打印机控制器中执行第一处理，所述第一处理设置成基于一个或更多个先前的打印操作来控制在打印操作期间从打印元件的能量的消耗；并且在打印头的打印头控制器中执行第二处理，所述第二处理设置成进一步控制在打印操作期间从打印元件的能量的消耗。

以此方式第一和第二处理一起工作以控制在打印操作期间从打印元件的能量(例如热能)的消耗。第二处理在打印头控制器处执行。此类控制器可由打印头制造商限定和指定。使用打印头的打印机制造商因此可不需要控制第二处理。在这种情况下，通过第一处理的明确说明，第一处理与第二处理一起的使用向打印机制造商提供由打印元件所消耗能量的有效控制，所述第一操作在打印机控制器内执行，所述打印机控制器在打印头的外部，但是其可在打印机的内部。

第一处理可以向打印头控制器提供信号，该信号通常影响能量从多个所述打印元件的消耗。即，多个打印元件(打印元件的一些或全部)可以相同方式受到由第一处理所产生的信号的影响。

第二处理可控制对于每个打印元件的分别的能量消耗。即，相对粗粒度的控制可由在打印机控制器处的第一处理提供(以相同方式影响多个打印元件)，以及相对细粒度的控制可由在打印头控制器处的第二处理提供(分别影响每个打印元件)。

第一处理可设置成向打印头控制器提供多个信号，并且第二处理可设置成选择多个信号中的一个，以在打印操作期间控制能量的消耗。例如，在打印头控制器处的第二处理可设置成基于每个打印元件对于每个打印元件选择多个信号中的特定的一个。

第一处理可设置成基于在一个或更多个打印操作中打印元件的通电来产生多个信号。例如，第一处理可设置成基于表示在先前打印操作中能量消耗的数据来产生多个控制信号。

通过控制一个或多个打印元件通电的时间，第一处理和第二处理中的至少一个可控制能量在打印操作期间的消耗。例如第一处理可产生提供到打印头控制器的多个时间值，并且在打印头控制器处的第二处理可然后选择时间值中的特定的一个以用于每个打印元件的通电。

在本发明第一方面的上下文中的上述特征能够应用于本发明的第二方面。尤其，第一处理可设置成产生本发明的第一方面的上下文中所讨论类型的通电值。

本发明还提供热打印机控制器，其包括设置来控制热打印机以执行如上所述方法的电路。电路可包括：存储处理器可读指令的存储器；以及构造成读取和执行存储在所述存储器中的指令的处理器，所述指令设置来执行上述方法。

本发明的另外的方面提供热转印打印机，其包括：第一和第二卷轴支撑件，其每个配置来支撑色带的卷轴；以及色带驱动器，其配置成引起色带从第一卷轴支撑件移动到第二卷轴支撑件；打印头，其配置成将墨从色带选择性地转印到基底；以及在前段中所描述类型的控制器。

本发明还提供热打印机，其中打印头如此布置，使得构成其的打印元件引起热敏基底被加热。

上述方法能够以任何方便的方式实施。如此，本发明还提供能够由热打印机的处理器执行的计算机程序，使得热打印机的打印头以上述方式被控制。这种计算机程序能够存储在计算机可读介质上，例如非有形的、非临时性计算机可读介质。

附图说明

现在参考附图通过示例方式来描述本发明的实施例，其中：

图1是可实施本发明实施例的热转印打印机的示意图；

图2是在图1的打印机中的热打印头接线的示意图；

图3是示出在图2的接线上所提供的信号的时序图；

图4A至图4E是在图2的打印头中实施的能量控制方案的示意图；

图5是示出在打印机控制器中执行以产生用于打印元件的通电值的处理的流程图；

图6是示出处理通电值的方式的示意图；

图7是打印元件控制信号和通电值之间的关系的图示；以及

图8是在图1的打印机中使用的整体控制打印元件控制方案的示意图

在附图中，GND是“地线”的缩写，V是“电压”的缩写。

具体实施方式

参考图1，热转印打印机1包括在两个卷轴之间延伸的载墨色带2、供应卷轴3和卷取卷轴4。在使用中，色带2从供应卷轴3绕辊5、6，经过热打印头7传输到卷取卷轴4。辊5、6可以是惰辊，并且用于沿预定路径引导色带2。打印头7安装在打印头托架8上。在打印机控制器10的控制下，色带2在供应卷轴3和卷取卷轴4之间被驱动。色带2可在供应卷轴3和卷取卷轴4之间以任何方便的方式进行传输。在我们早期的专利美国专利号7,150,572中描述了用于传输色带的一种方法，其内容通过引用并入本文中。

在打印操作中，承载在色带2上的墨被转移到待在其上打印的基底9。为了实现墨的转移，打印头7与色带2接触。色带2也与基底9接触。在打印机控制器10的控制下，通过打印头托架8的运动，可引起打印头7朝色带2移动。打印头7包括布置成一维线性阵列的打印元件11，在与色带2接触的同时当该打印元件11受热时，引起墨从色带2转移并且至基底9上。墨将从色带2的与受热的打印元件11相对应(即与之对准)的区域转移。通过选择性加热图像的与需要转移墨的区域相对应的打印元件11并且不加热不需要转移墨的打印元件11，能够使用打印元件11的阵列来实现图像在基底上的打印。打印元件和所打印的图像的区域可称作像素。

二维图像可通过打印一系列线来打印，每条线的打印称作打印操作。在每条线的打印期间(即在每个打印操作期间)可加热阵列内的不同的打印元件。在每条线打印之间，打印头7、色带2和基底9相对于彼此移动，使得从一个打印操作打印在基底9上的线邻近于由下一个打印操作打印的线。在一些实施方式中，这通过使打印头7相对于保持静止的色带2和基底9移动来实现，然而在其它实施例中，这通过保持打印头7静止并且使色带2和基底9相对于打印头7移动来实现。

条形码可通过打印多条线来打印在基底上，其中每条线提供整个条形码的横截面。可替代地，在条形码在一个定向上被打印从而条形码的条以大致平行于打印元件的线性阵列延伸的情况下，每个打印操作将打印条形码的条的部分，否则对应于条形码的相邻条之间的空白空间。以条形码的条大致平行于打印元件的线性阵列的方式打印的条形码称作“阶梯条形码”。发明人已发现阶梯条形码的打印质量特别易受打印元件过热的影响。本文描述的技术旨在避免打印头过热。如此，假定(当然)条形码旨在由扫描装置扫描并且打印质量的退化会对条形码能够读取的精确性有不利影响，则所描述的技术在改进阶梯条形码的打印质量方面是有用的，其中阶梯条形码的打印质量是重要的。这就是说，应该理解本文描述的技术通常是可应用的且能够用于提高任何图像的打印质量，特别地但非排它性地图像包括连续打印的相当大的部分(即大的“黑”区)。

在一个实施例中，打印头7包括1280个打印元件11的一维线性阵列。每个打印元件11包括加热元件和开关布置，该开关布置能够确定在特定打印操作中打印元件是否通电。

参考图2，示出打印头7。为了容易理解，仅示出两个打印元件，一个打印元件在一维线性阵列的第一端处且一个打印元件在一维线性阵列的第二端处。应该理解到，在图2中未示出的中间打印元件采取类似的形式且以类似方式进行控制。图2还示出连接到打印机控制器10并且由其控制的各种打印头接线。

图3是示出由打印机控制器10提供的在图2中示出的各打印头接线上以实现打印的信号的时序图。现在一起描述在图2中示出的接线以及如图3所示的提供在这些接线上的信号。

时钟信号12′提供在时钟线12上。数据13′提供在数据线13上作为具有1280位的串行二进制数据，数据的每一位表示1280个打印元件中的相应的一个在打印操作中是否通电。在一个实施例中，“1”或高信号表示相应的打印元件应该通电，然而“0”或低信号表示相应的打印元件不应通电。数据线经过由打印元件控制器15提供的寄存器，其一起提供移位寄存器。当已接收1280位数据时，有源低锁存线(active-low latch line)14上的低锁存信号14′引起所接收的数据从由打印元件控制器15提供的寄存器转移到打印元件控制器15内的控制逻辑。每个打印元件控制器15能够控制单个打印元件或可替代地，如在所描述的实施例中的情形，单个打印元件控制器能够控制多个打印元件。在所描述的实施例中，四个打印元件控制器15每个控制320个打印元件，并且因此当在锁存线14上提供低锁存信号14′时，每个接收320位数据，每位数据表示打印元件中的一个在打印元件控制器15的控制下是否应该通电。

在打印操作期间，有源低选通线16上的选通信号16′引起打印元件11通电。通过选择分别提供在Cont_1线17、Cont_2线18、Cont_3线19、Cont_4线20和Cont_5线21上的五个有源低电平定时信号17′、18′、19′、20′和21′中的一个，由相应的打印元件控制器15确定通电持续时间，所选择的定时信号表示相应的打印元件应通电的时间。以此方式，打印元件控制器15能够使打印元件11的不同打印元件以不同的时间周期进行通电。

打印头包括有源高启动线22，在其上提供用于打印操作持续时间的高信号22′。

除了上述控制信号，打印头还具有两个电压接线23、24。第一电压接线23向打印元件11提供电压供应。例如，第一电压接线可连接到24伏的电压。第二电压接线24向打印元件控制器15和打印头内的控制逻辑的其它元件提供电压供应。第一和第二电压接线23、24分别设有相应的接地线，第一接地线25与第一电压接线23相关联，并且第二接地线26与第二电压接线24相关联。

打印头进一步包括控制逻辑15a，控制信号17、18、19、20、21和接线24、25、26连接到该控制逻辑15a。控制逻辑15a通过接线连接到打印元件控制器15。

在操作中，通过在线17、18、19、20、21上提供的定时信号之间进行选择，打印元件控制器15选择对于特定打印元件应该通电的时间。现在通过参考图4A至图4E来描述该选择。

在打印元件控制器15在打印操作P_n中选择用于打印元件A的通电时间的情况下，打印元件控制器15考虑紧接的两个先前打印操作P_n-1、P_n-2中打印元件A的通电。打印元件控制器15还考虑在紧接的先前打印操作P_n-1中空间上相邻的打印元件B、C的通电。根据打印元件A、B、C的通电，以此方式来选择定时信号17′、18′、19′、20′、21′中的一个。

图4A至4E均具有共同的形式。对于标记为打印元件A、B、C中的每个，三乘三的网格包括一列。标记为P_n-1的中央行表示相应的打印元件在打印操作P_n-1中是否通电。标记为P_n-2的顶行表示相应的打印元件在打印循环P_n-2中是否通电。在网格的单元中出现叉的情况表示相应的打印元件在相应的打印操作中通电。在网格的单元中出现中空圆圈的情况表示相应的打印元件在相应的打印操作中未通电。

每个网格的底行与打印操作P_n相关联，该打印操作是对于确定打印元件A的通电时间的打印操作。

首先参考图4A，其表示引起选择提供在Cont_1线17上的Cont_1定时信号17′用于打印元件A在打印操作P_n中的通电所需的通电模式。这需要在每个打印操作P_n-1和P_n-2中，打印元件A不通电。在该环境下选择Cont_1信号，而不论打印元件B、C在打印操作P_n-1中的通电。

参考图4B，其表示引起选择提供在Cont_2线18上的Cont_2定时信号18′用于打印元件A在打印操作P_n中的通电所需的通电模式。此处要求，在打印操作P_n-1中打印元件A不通电，在打印操作P_n-2中打印元件A通电，并且打印元件B、C中的不超过一个在打印操作P_n-1中是通电的。

参考图4C，其表示引起选择提供在Cont_3线19上的Cont_3定时信号19′用于打印元件A在打印操作P_n中的通电所需的通电模式。此处要求，在打印操作P_n-1中打印元件A不通电，在打印操作P_n-2中打印元件A通电，并且打印元件B、C两者在打印操作P_n-1中都通电。

参考图4D，其表示引起选择提供在Cont_4线20上的Cont_4定时信号20′用于打印元件A在打印操作P_n中的通电所需的通电模式。此处要求，在打印操作P_n-1中打印元件A通电，但在打印操作P_n-2中打印元件A不通电，而不论打印元件B、C在打印操作P_n-1中的通电。

参考图4E，其表示引起选择提供在Cont_5线21上的Cont_5定时信号21′用于打印元件A在打印操作P_n中的通电所需的通电模式。此处要求，打印元件A在打印操作P_n-1且在打印操作P_n-2中通电，而不论打印元件B、C在打印操作P_n-1中的通电。

返回参考图3，能够看到，由Cont_5信号21′指定的时间是定时信号中最短的，然而Cont_1信号17′是最长的，并且其它定时信号形成其间的范围。从图4A至图4E，能够看到，当在紧接的先前打印操作的每个中打印元件A已通电时，选择Cont_5信号21′。因此能够预期到，在此条件下，打印元件A将已经是相对热的，从而适当地产生短的通电时间，如由Cont_5信号21′指定的。相反地，在紧接的先前操作的任一个中打印元件A未通电的情况下，能够看到，选择Cont_1信号17′，其将引起相对冷的打印元件被加热相对长的时间。确实，一起采用图4A-4E的图示，引起在打印元件A相对冷的情况下通电时间相对长，而在打印元件A相对热的情况下通电时间相对短。

如上所指出的，打印机控制器10控制定时信号17′、18′、19′、20′和21′。下面描述执行用于确定定时信号的处理。然而，应该注意在一些实施例中，打印机控制器10可确定定时信号17′、18′、19′、20′和21′中的两个或多个应该具有相同值。在一个实施例中，打印机控制器10布置成在Cont_1线17上提供等于选通信号16′的持续时间的信号。这表示当通过打印元件控制器15中的一个选择Cont_1信号17′时打印元件的可能的最长通电时间。在Cont_2线18和Cont_3线19上提供相等长度的较短定时信号。在Cont_4线20上提供甚至更短的定时信号，且在Cont_5线21上提供甚至更短的定时信号。在一个实施例中，Cont_1信号117′具有0.289ms的持续时间，然而Cont_5信号具有0.126ms的持续时间。

打印机控制器10负责在数据线12上产生提供到打印头的数据信号12′。这表示在每个打印操作中每个打印元件是否通电。基于该数据，打印机控制器保持对于每个打印元件的通电值，并且使用这些通电值以确定由每个定时信号17′、18′、19′、20′和21′指定的时间。

更详细地，图5示出对于单个打印元件产生通电值。在步骤S1处，通电值初始化至0。在步骤S2处，执行检查以确定打印元件在当前打印操作中是否通电。如果确定打印元件在当前打印操作中通电，则处理进行至步骤S3，在此处，执行检查以确定打印元件在紧接的先前打印操作中是否通电。如果在步骤S3处确定打印元件在紧接的先前打印操作中也通电(在步骤S2处已经确定打印元件在当前打印操作中通电)，则处理进行至步骤S4，在此处，通电值增加能量值E5。在一个实施例中，能量值E5具有为4的值。然而，如果在步骤S3处确定在紧接的先前打印操作中打印元件未通电，则处理进行至步骤S5，在此处，通电值增加能量值E1，能量值E1大于能量值E5。例如，在一个实施例中，能量值E1具有为9的值。

然而，如果在步骤S2处确定打印元件在当前打印操作中未通电，则处理进行至步骤S6，在此处，通电值减少能量值E_r。在一个实施例中，能量值E_r具有为3的值。

处理从步骤S4、S5和S6中的每个行进至步骤S7，在此处，处理在返回到步骤S2之前等待下一打印操作。

因此，图5的处理在多个打印操作(例如与单个图像对应的多个打印操作)期间提供对于特定打印元件用于产生和更新通电值的方法。在特定图像的打印之后，对于每个打印元件的通电值的值被重设为零。即，每个通电值在特定图像的打印期间是特定打印元件的通电的指示。

图6示出如何处理多个通电值。图6示出打印头7的打印元件11。打印元件11的空间上相邻的子集34被选择用于处理，在空间上相邻的子集34中存在对于每个打印元件11的通电值35。例如，子集可以包括32个打印元件。每个通电值35相对于多个阈值36中的每个来进行处理以产生多个数据集37，每个数据集37在打印元件的空间上相邻的子集34中包括用于每个打印元件11的一个数据项。在每个数据集37中，每个数据项表示其对应的通电值35是否超过阈值36中的特定一个。每个数据集37由区块38处理，并且如果确定在特定数据集37中的每个数据项表示其相应的通电值超过相应的阈值36，则定时信号17′、18′、19′、20′和21′的持续时间减少，从而引起打印元件在随后的打印循环中消耗较少能量。

在一个实施例中，在应用多个阈值的情况下，第一阈值的值为400，并且第二阈值的值为650。如果空间上相邻的子集34中的所有打印元件11的通电值35均超过第一阈值，则定时信号17′、18′、19′、20′和21′均减少到其最大值的95％。然而，如果空间上相邻的子集34中的所有打印元件的通电值35均超过第二阈值，则定时信号17′、18′、19′、20′和21′均减少到其最大值的85％。应该理解到可以使用任何数量的阈值。例如，可应用具有大于650的值的第三和第四阈值。在空间上相邻的子集34中的所有打印元件11的通电值35均超过第三阈值时，定时信号可被减少到其最大值的75％。在空间上相邻的子集34中的所有打印元件11的通电值35均超过第四阈值时，定时信号可被减少到其最大值的65％。应该理解到，在一些实施方式中仅定时信号17′、18′、19′、20′和21′中的一些可通过图6的处理进行修改。

图7示出通电值和打印头定时信号之间的关系。应该理解到，对于每个打印操作，基于打印头的打印史，将存在最佳打印能量以及由此的定时信号持续时间。最佳打印能量(定时信号持续时间)绘制成通电值的函数，并且由实线O示出。虚线S示出定时信号持续时间的阶梯式减小，如上所述的，其包括多个阈值和多个定时信号减小。对于每个打印操作而言，阶梯式减小使得实际打印能量被调整为接近最佳打印能量。

在阶梯式方法中，定时信号初始产生为其额定持续时间的100％。如果打印元件的特定子集的通电值超过阈值T₁(例如400)，则定时信号持续时间减少到减少的第一定时信号持续时间D₁(例如95％)。如果打印元件的特定子集的通电值超过第二阈值T₂(例如650)，则定时信号持续时间减少到减少的第二定时信号持续时间D₂(例如85％)。如上所述的，可以有若干个另外的通电值阈值T₃、T₄等和若干个另外的减少的定时信号持续时间D₃、D₄等。

在可替代实施例中，不是定时信号的持续时间由步长值减少所具有的不同的阈值，而是能够使用定时信号的持续时间的逐渐减少。定时信号持续时间的逐渐减少使能更精确地控制打印能量，并且因而更接近最佳打印能量的近似值O。更接近打印能量的近似值使得更精确地控制所打印图像内的暗度。

定时信号持续时间的逐渐减少由虚线G示出。一旦通电值到达减少开始第一阈值T_R1，对于通电值E的每次额外增加，则定时信号持续时间以预定速率R₁减少。例如，对于通电值的每次增加，定时信号的持续时间可减少大于减少开始第一阈值T_R1的预定量。

此外，在一些实施例中，一旦已超过减少开始第二阈值T_R2，则定时持续时间以第二预定速率R₂减少。在通电值在减少开始第一和第二阈值T_R1、T_R2之间的情况下，可通过在减少开始第一阈值T_R1(例如100％)处的第一定时持续时间和减少开始第二阈值T_R2(例如90％)处的第二定时持续时间之间的插值来计算定时持续时间。将理解到，可存在若干个另外的减少开始阈值T_R3、T_R4等和若干个另外的相对应的预定速率R₃、R₄等。还将进一步理解到，预定速率R₁-R₄中的任一个可具有相同值。

在一些实施例中，可以存在打印能量(即定时信号持续时间)阶梯式减少和打印能量逐渐减少的组合。例如，在第一通电阈值(例如50)之下可应用第一定时信号持续时间(例如额定值的100％)。当通电值等于第一通电阈值时，可应用减少的第一定时信号持续时间(例如90％)(即在第一通电阈值处可存在阶跃变化)。此后，当通电值等于第二通电阈值(例如150)时，定时信号持续时间可逐渐减少到减少的第二定时持续时间(例如80％)。即，在第一和第二通电阈值之间时，定时信号持续时间减少与通电值和第一、第二通电阈值之间的差值成比例的量。例如，如果通电值是70，即第一和第二通电阈值(分别是50和150)之间的距离的20％，则定时持续时间成比例到减少的第一定时信号持续时间(90％)和减少的第二定时信号持续时间(80％)之间的距离的20％，其引起额定定时信号持续时间的88％的定时信号持续时间。一旦打印元件的子集的通电值超过第二通电阈值(例如150)，则定时信号持续时间保持在减少的第二定时信号持续时间(例如80％)处。

如上所述的，定时信号的持续时间的减少允许更精确地控制传递到每个打印元件的打印能量。当打印长图像时，例如条形码，这可以是特别有利的。在使用阶梯式方法的情况下，紧接在进行一步骤之前(例如D₁和D₂之间的步骤)，和紧接在已进行一步骤之后，在最佳打印能量与供应的实际打印能量之间可以存在显著的差值。此差值在图7中由最佳打印能量(实线O)和打印能量的阶梯式减少(虚线S)之间的差值示出。能够看到，打印能量的逐渐减少(虚线G)能够更精确地调整成接近最佳打印能量(实线O)。

每当更新对于每个打印元件的通电值时(即每次打印操作之后)，基于更新的通电值来执行图6的处理。如此，在每次打印操作之后，确定打印元件34的空间上相邻的子集中的打印元件11的通电值是否满足阈值中之一，以及确定这是否是定时信号适当地修改以用于在接下来的打印操作中以打印图像的情况。如果此更新由通电值的当前值所需要，则由此对于每个打印操作更新定时信号。对于新图像的第一打印操作，图6的处理可将定时信号重设为它们的最大值，假定如上所述的，对待打印图像重设通电值，使得在打印元件34的预定子集中的打印元件11的通电值不满足任何阈值。

虽然图6中仅示出打印元件11的单个预定子集，但是应该理解到，可以类似方式处理多个预定子集，每个打印元件属于打印元件的预定子集中的至少一个。

在一些应用中，可期望的是，限制在图6的处理中使用的打印元件34的子集。从先前描述中将理解到，图6的处理是如此，使得超过最高阈值的打印元件34的子集确定待应用到所产生的定时信号的减少。这种方式会具有引起打印头的一些部分中的打印元件11在随后打印操作期间不充分受热的影响。在图像的特定部分特别重要的情况下，可期望的是，保证仅与被打印图像的特别重要的部分相对应的打印元件11用于图6中的关于通电时间是否应被减少的确定中。被打印图像的此类特别重要部分的示例是条形码，考虑到需要保证良好的打印质量以便保证能够适当地读取条形码。

从图6和其相关描述中能够理解到，通电值通常被处理以便确定对于打印头的小的局部部分中的打印元件的所有通电值是否超过一些阈值。如果情况就如此，则通电时间(由定时信号17′、18′、19′、20′和21′表示)减少。这是因为，超过阈值的空间上相邻的多个打印元件的累积效应将有可能导致打印元件过热。这是重要的，不仅因为一个打印元件对附近打印元件的加热影响，而且因在为局部区域中的多个过热打印元件更有可能引起对人类观察者而言明显的图像缺陷，虽然由单个打印元件引起的过热(以及随后的打印退化)不太可能引起人类可识别的缺陷。

可如此修改图6的处理，使得对通电值仅应用单个阈值，以便仅允许定时信号17′、18′、19′、20′和21′的持续时间中的单个减少。

先前的描述已讨论了在预定子集中的所有打印元件的通电值超一阈值的情况下减少通电时间。然而，将理解到，在可替代的实施例中，如果集体的通电值超过阈值或如果预定子集中的打印元件的预定比例分别超过一阈值，则可减少通电时间(由定时信号17′、18′、19′、20′和21′的持续时间表示)。

另外将理解到在一些实施例中，如果在打印元件的预定子集中的单个打印元件的通电值超过阈值(即阈值被应用至在打印元件的预定子集内的最大通电值)，则通电时间可被减少。这导致基于最有过热风险的打印元件正在被应用的打印能量的减少。

另外将理解到在一些实施例中，不同的减少可应用到定时信号17′、18′、19′、20′和21′中的各个不同的持续时间。而且，不同阈值可应用到定时信号17′、18′、19′、20′和21′的各个不同的持续时间被调整的通电值。

根据通电值与一个或多个阈值之间的当前关系，在通电值的确定中所使用的能量值可随着处理的进行而改变。

通过参考图4A-4E已经描述了打印元件控制器15基于两个紧接的先前打印操作中的通电来控制每个打印元件通电的时间。通过参考图5和图6已经描述了，在被打印图像的长度上保持通电值，并且打印机控制器10使用这些通电值以控制定时信号的持续时间。该定时信号持续时间被提供到打印头7，打印元件控制器15能够从其进行选择。如此，由打印机控制器10执行的处理在比由打印元件处理器15执行的处理更长的时间周期上进行操作。另外，打印机控制器10可监控打印头7的整体温度(使用温度探针)并且基于该温度监控来调整定时信号17′、18′、19′、20′和21′的持续时间。基于打印头温度的此监控的控制通常在比上述任一控制更长的时间周期上执行。如此，在三个不同的时间周期上提供三种控制方案。

现在参考图8，描述使用在图1的打印机中的整体控制方法。图像数据50由打印机控制器10处理。图像数据被划分成线51，每条线具有1像素宽度的打印分辨率。图像数据的线51从打印机控制器10沿着数据线13被提供给打印头7。

图像数据的每条线51也由通电值计算器区块52处理，其保持对于每个打印元件的通电值。由通电值计算器区块52产生的通电值传送到时间确定区块53，该时间确定区块确定分别提供到在定时线17、18、19、20、21上的打印头7的定时信号17′、18′、19′、20′和21′的长度。然后定时信号17′、18′、19′、20′和21′由打印元件控制器15以上述方式进行选择。

以此方式，打印机控制器10和打印头7一起运行以确定对于每个打印元件的通电时间，在空间上相邻的打印元件均具有表示打印元件有可能过热的通电值的情况下，打印机控制器10运行来减少可由打印头7选择的通电时间。

将理解到，虽然上面描述了由打印元件控制器15控制的打印元件通电的一种方法，但是其它方法是可能的。例如，打印元件控制器15可从比以上通过参考图3描述的五个信号(17′、18′、19′、20′和21′)更多或更少数量的定时信号中选择。在打印头要求更大数量的定时信号的情况下，打印机控制器10能够适当地产生这些定时信号。可替代地，能够基于打印头内部或外部的数据来在打印头内部产生这种定时信号。

而且，打印元件控制器15可基于多于两个先前打印操作的通电从多个定时信号进行选择(例如，打印元件控制可基于打印操作P_n-1、P_n-2和P_n-3，其中打印操作P_n-3是紧接在打印操作P_n-2之前的打印操作)。

在本发明的实施例中，可使用另外的定时信号，其引起打印元件11根据随后打印操作的通电而通电额外的时间长度(即，打印操作P_n+1中的打印元件11的通电，其中打印操作P_n+1是在当前打印操作之后的打印操作)。这允许打印元件11对于随后的打印操作P_n+1被预加热。

先前的描述中已经提及了连续定时信号(如图3所示)。将理解到，在可替代的实施方式中，可使用脉冲控制的信号，其中多个脉冲的总持续时间引起在特定期望的时间中打印元件的通电。在定时信号由与图6类似的处理进行修改情况下，每个脉冲的持续时间可被修改。

在先前的描述中已经提及了打印机控制器10，并且各种功能已经归因于打印机控制器10。将理解到，打印机控制器10能够以任何方便的方式来实施，包括作为特定功能集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或连接到存储处理器可读指令的存储器的微处理器，其中，设置指令来控制打印机，并且该微处理器设置成读取和执行存储在存储器中的指令。而且，将理解到，在一些实施例中，打印机控制器10可由多个控制器装置提供，其每个承担执行属于打印机控制器10的一些控制功能。

在可替代的打印技术中，可省去色带。不同于将墨转印到待打印的基底上，可使用热敏纸作为目标表面。当热敏纸曝露到热源时，其将改变颜色。可使例如上述的打印头与热敏纸直接接触，从而纸在打印元件受热处的区域改变颜色。因此，通过参考热转印打印机描述的任何技术可用于控制在热敏打印机或使用热敏打印元件的任何形式的打印机中的打印头。

虽然上面已经描述了各种实施例，但是应该理解到，这些实施例都为了说明性目的，而非限制性的。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例做出各种变型。

Claims (33)

1.一种用于控制打印机的热打印头的方法，所述打印头包括打印元件的阵列，所述方法包括；

执行多个打印操作，每个打印操作包括一个或更多个打印元件的通电；

对于每个打印元件，基于在所述打印操作期间的该打印元件的通电来确定相应的单个通电值；

基于所述打印元件的预定子集的通电值来产生对于随后打印操作的用于所述打印头的打印头控制信号；

其中，所述打印头控制信号以相同方式影响在随后打印操作中的多个打印元件的通电。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述打印元件的所述预定子集是空间上相邻的打印元件的子集。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，产生所述打印头控制信号包括：如果打印元件的所述预定子集的所述通电值满足预定标准，则产生第一打印头控制信号；以及如果打印元件的所述预定子集不满足所述预定标准，则产生第二打印头控制信号。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述打印头控制信号影响多个打印元件在随后打印操作中所消耗的能量。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中，产生所述打印头控制信号包括产生一个或多个定时信号，所述定时信号控制在所述随后打印操作中打印元件通电的一个或更多个时间。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中，对于所述打印元件的相应一个确定通电值包括对多个能量值求和，每个能量值与所述多个打印操作中的一个相关联。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述能量值的每个是基于相应打印元件在相关联的所述打印操作中是否通电。

8.如权利要求6所述的方法，其中，每个所述能量值是基于相应的打印元件在相关联的所述打印操作之前的打印操作中是否通电。

9.如权利要求6所述的方法，其中，如果相应的打印元件在相关联的打印操作中通电，则每个所述能量值采取具有第一标记的值，以及如果相应的打印元件在相关联的打印操作中未通电，则采取具有第二标记的值。

10.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述打印头控制信号的产生是基于所述打印元件的所述预定子集的所述通电值是否满足预定标准。

11.如权利要求10所述的方法，其中，基于一个或更多个通电值与阈值之间的关系来指定所述标准。

12.如权利要求10所述的方法，其中，如果打印元件的所述预定子集的每个所述通电值满足通电值标准，则满足所述标准。

13.如权利要求10所述的方法，其中，如果打印元件的所述预定子集的所述通电值一起满足通电值标准，则满足所述标准。

14.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法在打印头外部的打印机控制器处执行。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述打印头包括打印头控制器，并且其中，所述方法还包括，在所述打印头控制器处，对于待通电的多个打印元件中的每个，基于在所述随后打印操作之前的打印操作中的一个或更多个打印元件的通电来确定打印元件控制信号。

16.如权利要求15所述的方法，其中，基于在一个或更多个先前打印操作中的相应的打印元件的通电，确定对于相应的打印元件的所述打印元件控制信号。

17.如权利要求16所述的方法，其中，基于在一个或更多个先前打印操作中的空间上相邻的一个或更多个打印元件的通电来进一步确定对于相应的打印元件的所述打印元件控制信号。

18.如权利要求15所述的方法，其中，确定打印元件控制信号包括确定在所述随后打印操作中所述打印元件待通电的时间。

19.如权利要求18所述的方法，其中，确定在所述随后打印操作中所述打印元件待通电的时间包括，选择在所述随后打印操作中所述打印元件应通电的多个时间中的一个。

20.如权利要求19所述的方法，其中，所述多个时间由所述打印头控制信号指定。

21.如权利要求1或2所述的方法，其中，基于打印元件的所述预定子集的所述通电值来产生打印头控制信号包括：

获得表示第一通电值与第一打印头控制信号之间的关系的第一数据；

处理所述第一数据和打印元件的所述预定子集的所述通电值，以产生所述打印头控制信号。

22.如权利要求21所述的方法，还包括：获得表示第二通电值与第二打印头控制信号之间的关系的第二数据；

其中，处理所述第一数据和打印元件的所述预定子集的所述通电值包括处理所述第二数据，使得产生的所述打印头控制信号是基于所述第一数据和所述第二数据。

23.如权利要求22所述的方法，其中，所述第一数据、所述第二数据和打印元件的所述预定子集的所述通电值的所述处理包括：

确定所述第一通电值、所述第二通电值以及打印元件的所述预定子集的所述通电值之间的关系；以及

根据所确定的关系，基于所述第一打印头控制信号和所述第二打印头控制信号来产生所述打印头控制信号。

24.如权利要求1或2所述的方法，其中，基于所述打印元件的预定子集的所述通电值来产生打印头控制信号包括：

确定所述打印元件的所述预定子集的所述通电值与阈值之间的差值；以及

基于确定的所述差值来产生所述打印头控制信号。

25.一种用于控制打印机的热打印头的方法，所述打印头包括打印元件的阵列，所述方法包括：

在所述打印头外部的打印机控制器中执行第一处理，所述第一处理设置成基于一个或更多个先前打印操作来控制在打印操作期间来自打印元件的能量消耗，包括以相同方式影响多个打印元件；以及

在所述打印头的打印头控制器中执行第二处理，所述第二处理设置成进一步控制在打印操作期间来自打印元件的能量消耗。

26.如权利要求25所述的方法，其中，所述第一处理向所述打印头控制器提供信号，其通常影响来自多个所述打印元件的能量消耗。

27.如权利要求25或26所述的方法，其中，所述第二处理分别对于每个打印元件控制能量消耗。

28.如权利要求25或26所述的方法，其中，所述第一处理设置成向所述打印头控制器提供多个信号，并且所述第二处理设置成选择多个信号中的一个，以在打印操作期间控制能量的消耗。

29.如权利要求28所述的方法，其中，所述第一处理设置成基于打印元件在一个或更多个打印操作中的通电来产生多个信号。

30.如权利要求25或26所述的方法，其中，所述第一处理和所述第二处理中的至少一个通过控制一个或更多个打印元件通电的时间来控制在打印操作期间的能量消耗。

31.一种热打印机控制器，其包括设置来控制热打印机以执行如权利要求1至30中任一项所述的方法的电路。

32.如权利要求31所述的热打印机控制器，其中，所述电路包括存储处理器可读指令的存储器和配置来读取和执行被存储在所述存储器中的指令的处理器。

33.一种热转印打印机，其包括：

第一卷轴支撑件和第二卷轴支撑件，其分别配置来支撑色带的卷轴；以及

色带驱动器，其配置成使得色带从所述第一卷轴支撑件移动到所述第二卷轴支撑件；

打印头，其配置成将墨从所述色带选择性地转移到基底，

如权利要求31或32所述的控制器。