CN1077510C - 打印方法和图象打印装置 - Google Patents

Abstract

一种打印方法，在其中象素被分解成一个矩阵，而图象的灰度可通过每个象素中打印点的变化进行调整。该方法包括设定各行打印密度的行设定步骤，这些行对应于打印点沿其排列的主扫描方向；以及一个根据行设定步骤所设定的线基打印密度，沿主扫描方向逐点进行打印的基点打印步骤。还公开了一种采用这种扫描方法的图象打印机。

Description

打印方法和图象打印装置

本发明涉及一种打印方法以及采用该打印方法的图象打印装置。更为具体地讲，所涉及的是一种其每个象素被分解成一个矩阵，且图象灰度可通过每个象素中所打印点数而做不同设定的打印方法。以及采用此打印方法的图象打印装置。

现在，用于再现记录于录象带中图象信号的放象装置；再现记录于盘状记录介质，如光盘或磁光盘上的图象信号的光盘放象机；或用于接收和显示电视信号以获得图象信号的图象再现装置，如电视机，越来越流行。打印由图象再现装置输出图象信号所组成的图象所采用的图象打印装置，也已经具有广泛的市场。

图象打印装置可分为热敏型，热转印型和喷墨型。热敏型靠热打印头加热热敏纸而工作；热转印型，是用热转印头加热打印色带，以将打印色带上的墨转印到打印纸上；而喷墨打印机是将细小的墨点喷在打印纸上。

如图1中的例子所示，被图象打印机打印的象素50，由排列成2×4矩阵的预定数的小点组成，该矩阵有一个主扫描方向X和一个垂直于主扫描方向的副扫描方向Y。

构成图象的每个象素50，其灰度级由每个象素中预定的打印点数而做不同设定，象素中的预定打印点数取决于图象信号输入端所提供图象信号的象素衬底亮度。

随着图象信号亮度的提高，图1所示象素50的灰度级由图2依次表示出的各种打印点数做不同的设定。灰度级0，没有打印点；而灰度级1，2和3，打印点数依次为1，2和3个等等；直至全部点都被打印所对应的灰度级8，可显示从0灰度级至8灰度级的9个灰度级。

使用上述图象打印机，要用打印头进行打印，其形式如图3所示的那样，打印点沿主扫描方向X一行行地排列，且行数沿副扫描方向Y递增，从而在打印纸60上排列成矩阵形成的象素50，进而形成图象。

如果用打印头需要加热的热敏型或热转印型图象打印机进行打印，则会随着一个象素中相邻打印点数的增加而在打印这些相邻点期间打印头的热积累效应增加，从而导致打印出的面积大于所需的打印面积。

另一方面，如果采用在打印纸上喷墨的喷墨型或热转印型图象打印机进行打印，则随着相邻点数的增加，在打印每个象素中相邻点时墨迹溢入或混入相邻墨点的现象会随之增多，从而导致打印出来的面积大于所需的打印面积。

于是带来了打印密度的增大超过图象信号亮度增加的麻烦，其结果是不能获得忠实反映图象信号亮度的打印密度。

因此，本发明的目的是提供一种其打印密度可以随着图象信号亮度的增加而线性增大，以获得更为忠实于图象信号亮度的打印密度的打印方法，并提供一种实现这一打印方法的图象打印机。

根据本发明所提供的打印方法，包括：一个设定行打印密度的行设定步骤，这些要打印的行对应于打印点沿其排列的主扫描方向；和一个根据行设定步骤设定的基线打印密度，沿着主扫描方向逐点进行打印的点基打印步骤。

用本发明的打印方法，可根据行设定步骤设定的线基打印密度进行点基打印。

这样，尽管打印点数目增加了，仍可避免墨迹溢入相邻点的现象。由于按此方向可打印出更接近于所需打印面积的面积，所以打印密度可以随着每个象素中打印点数的增加而直线增大，因而用本发明打印方法可实现更为忠实于图象信号亮度的打印密度。

根据本发明所提供的图象打印装置，包括：点设定机构，它被用来根据图象信号输入端所提供的图象信号，设定沿主扫描方向所要打印的预定点数的线基打印密度；和一个打印机机构，用于在沿主扫描方向进行扫描的同时，根据线基打印密度所设定的点设定机构进行逐点打印。这些点沿主扫描方向和与其垂直的副扫描方向排成矩阵形式，且被用来根据点的打印与否，改变灰度级。

使用本发明的图象打印装置，可以根据点设定机构设定的每个象素中的打印点和线基打印密度，借助于打印单元进行打印。

因此，即使打印的点数增加了，打印出的点也不会溢入相邻点中。由于此方法打印出来的面积可更接近于所需打印面积，所以打印密度可以随一个象素中打印点数的增加而直线增加，从而用本发明的打印机可以实现打印密度更为忠实于图象信号密度的打印。

图1表示了现有技术图象打印机或一本发明的图象打印机打印出的每个象素，其灰度对应的点阵，其中象素构成了2×4的矩阵。

图2表示了用现有技术图象打印机打印出的每个象素，其灰度对应的点阵，其中每个象素被排成2×4的矩阵。

图3表示了用现有技术图象打印机或一发明的图象打印机打印一张打印纸时排成2×4矩阵的象素。

图4是实现本发明打印方法的图象打印机框图。

图5表示了用图4所示的图象打印机打印出的象素，其每种灰度的点阵，其中打印密度可以逐行进行不同的设定，且每个象素由2×4的矩阵构成。

图6是图象打印机的打印单元2主要部分的框图。

图7是表示图象打印机打印单元2主要部分的时序图。

图8是表示本发明打印方法行设定步骤执行情况的流程图。

图9是一个表示打印密度与一个象素中打印点数量之间关系的特性曲线图，其中曲线H对应于本发明图象打印机所打印的象素，而曲线G是一个与现有技术图象打印方法所打印出的象素相对应的曲线。

图10表示了本发明图象打印机所打印出的象素其灰度对应的点阵，其中打印密度每两行变动一次，而且其象素由2×4矩阵构成。

图11表示了本发明图象打印机所打印出的象素，其灰度对应的点阵，其中打印密度每两行变动一次，而且其象素由2×6矩阵构成。

图12表示了本发明图象打印机所打印出的象素其灰度对应的点阵，其中打印密度每两行变动一次，而且象素由不同上述2×6阵列的另一个2×6矩阵构成。

图13表示了本发明图象打印机所打印出的象素其灰度对应的点阵，其中打印过程从象素的中心点开始顺序进行，且象素由3×6的矩阵构成。

图14表示了本发明图象打印机所打印出的象素其灰度对应的点阵，其中打印过程从象素的边缘点开始顺序地进行，且象素由3×6的矩阵构成。

图15表示了本发明图象打印机所打印出的象素其灰度对应的点阵，其中打印密度是逐行变动的，且象素由3×6的矩阵构成。

对本发明的优选实施例参考附图进行说明。

利用前述的图象打印方法进行打印。

参考图4，该图象打印机是一个热转印型的图象打印机10，它包括：一个点设定单元1，用于根据图象信号输出端40所提供的图象信号设定打印点和每一行的打印密度；和一个打印单元2，用于在沿主扫描方向X进行扫描的同时，打印出由点设定单元1根据各行打印密度设定出来的点。图象打印机10还包括一个打印点控制器3以控制点设定单元1和打印单元2的启动，和开关22，21以设定打印点控制器3的启动。图象打印机10还有一个将每打印的图象信号转换成输出图象信号的输出图象信号发生器25，和一个根据输出图象信号显示图象的监视器28。图象打印机10进一步包括一个用于收容色带30的带收容单元31，打印单元2的打印头12用该色带进行热转印。图象打印机最后还包括，一个为了使打印单元成功地打印而对色带30的墨色进行检验的YMC检验单元32，及一个送纸单元33以便与打印单元2的打印过程同步地移动打印纸60。图象再现装置根据图象信号输入端40提供的图象信号在监视器41上显示图象。

点设定单元1包括一个把图象信号输入端40提供的图象信号转换成RGB(红、绿、蓝)信号的解码器5，和一个用于把解码器5提供的RGB信号转换成数字化RGB信号的模/数转换器6。点设定单元还包括一个存储数字化RGB信号的图象存储器7，和一个色彩变换与校正电路8以便把图象存储器7提供的RGB数字信号转换成YMC信号，就是黄(Y)，品红(M)＝R-Y及青  (C)＝B-Y言号，它们是用于校正色度的。

当打印点控制器3给出一个“存储信号”时，点设定单元1将RGB数字信号存储在图象存储器7中。当打印点控制器3给出一个“传输信号”时，在将信号送至打印单元2之前，点设定单元1用色彩变换与校正电路8将图象存储器7所存储的RGB数字信号转换成YMC信号，并根据每种颜色的亮度进行色度校正。

按照图5中0灰度级的象素35所示的顺序，根据图象信号色基亮度的增加情况，并且在为调整灰度级，规定奇数行用标准密度而偶数行为标准密度的80％密度的条件下，逐点打印。如果每个象素35都由如此8个点组成，则可以显示出从0灰度至8灰度的9个灰度级，对于三种颜色来讲，可显示出9×9×9＝729个灰度级。

用上述图象打印机，按图3所对应的方式—把打印点沿主扫描方向排成行并沿副扫描方向使行数递增，进而把象素35排成矩阵的形式，利用打印头在打印纸上进行打印，以形成图象。线基打印密度可以通过改变打印单元2的打印头12所要接收的选通信号SR1，SR2，SR3和SR4的脉冲功率来设定，这些选通信号随后将予解释。

打印单元2包括一个用于把色彩转换与校正电路8校正过色度的YMC信号变换成可打印的打印信号的打印信号变换电路11，和一个根据打印信号进行打印的打印头12。如前所述，当“传输”信号从打印点控制器3传到点设定单元1时，点设定单元1的图象存储器7预先存储的RGB信号被变转换成YMC信号。

打印信号变换电路11将8个如图5所示沿主扫描方向X和副扫描方向Y排列成2×4矩阵的点组成每个象素35，而且该电路11根据点设定单元1的色彩变换与校正电路8提供的图象信号，已在8个点中预先确定了每个象素35中每种色度所要打印的点，并确定了沿主扫描方向X排列的点的线基打印密度，该电路11还根据点基和线基打印密度改变灰度级。

参见图6，打印头12包括一个移位寄存器43，以便与打印信号变换电路11输出的时钟信号CK同步地移动所收到的图象信号；还包括一个锁存电路44，以便每当收到数据寄存信号DL时把所得到的图象信号存入移位寄存器43中。该打印头还包括一个在行方向排列的加热单元45、46、47和48，每当收到选通信号SR1，SR2，SR3和SR4时便加热这些加热单元进行热转印，且打印头还包括一个与加热单元45至48的电阻加热器一端相连接的公共电极49。

加热单元45包括其一端与公共电极49相连接的电阻加热器55a到55n，它们分别与构成主扫描方向X上热转印量的点相对应；还包括有NAND电路65a到65n，它们的输出端连到电阻加热器55a到55n的另一端上。NAND电路65a至65n的两输入端分别馈入锁存电路44输出的图象信号点和选通信号SR1的转换信号。

加热单元45中加热电阻55a至55n的加热温度，可以通过选定选通信号SR1的不同脉冲功率而改变。

加热单元46，47和48分别包括电阻加热器56a到56n，57a到57n及58a到58n，它们分别与主扫描方向X上热转印量所需的点对应着排列，且它们的一端连在公共电极49上，还包括其输出端连在电阻加热器另一端上的NAND电路66a到66n，67a到67n和68a到68n。NAND电路66a到66n，67a到67n和68a到68n的两输入端被分别馈入锁存电路44输出的图象信号点和选通信号SR2，SR3和SR4的转换信号。

加热单元46，47和48中加热电阻56a至56n，57a到57n及58a到58n的加热温度，可以通过选择选通信号SR2，SR3和SR4的不同脉冲功率而改变。

在打印头12中，如图7所示在选通信号SR1，SR2，SR3和SR4的脉冲之间存在着一个相位差，目的是减小加热单元45，46，47和48所需的最大功率。也可以让选通信号SR1，SR2，SR3和SR4的脉冲同时发生而改变各个选通信号的功率。

参见图8，现在说明在打印过程中通过改变选通信号SR1，SR2，SR3和SR4的脉冲功率来改变线基打印密度的办法。

在S1步，用打印点控制器3检测打印单元2的打印头12所打印的行是否是奇数行。如果是，即为奇数行，打印点控制器3进入步骤52，如果不是，即为偶数行，打印控制器3进入步骤S3。

在步骤S2，选通信号的脉冲功率被定为一个标准值，以为加热单元45至48提供标准功率的能量，完成标准密度的打印。

在步骤S3，用打印点控制器3检查打印单元2的打印头12所打印的行是否为偶数行。如果是，即该行是偶数行，则打印控制器3进行步骤S4，如果不是，即该行为奇数行，则打印控制器3进行步骤S5。

在步骤S4中，选通信号的脉冲功率被定为标准值的80％，以为加热单元45至48提供等于标准功率80％的能量，进行80％标准密度的打印。

在步骤S5，检查打印是否已结束。如果是，即打印已结束，则结束程序。如果不是，即程序还未执行完，则控制器返回到步骤S1。

通过在色彩变换与校正电路8中的设定线基打印密度，并借助于选定选通信号SR1，SR2，SR3和SR4的脉冲功率，可以用打印单元2的打印头在每个奇数行按标准打印密度进行打印，而在每个偶数行按80％标准打印密度进行打印。

因此，即使相邻打印点数增加了，仍可以抑制打印头上的热积累效应。此外，也可以抑制相邻墨点相混的现象。从而使打印出来的面积接近所要求的打印面积，使一个象素中打印的点数与打印密度的线性关系基本上呈图9曲线H所示的直线。可以使打印出的密度中忠实于图象信号的色度。

打印控制器3由一台微型计算机构成，当打开开关21，22让打印点控制器3开始运行时，打印点控制器3将会控制点设定单元1和打印单元2的工作，根据YMC检验单元32的检验结果检查色带30打印出来的颜色，并把点设定单元1图象存储器7输出的有相应颜色的图象信号传递到色彩变换与校正电路8中，以控制打印单元2中打印头12的色基打印。

当开关21拔到启动时，打印点控制器3把“存储信号”送到点设定单元1。当开关22拔到启动时，打印点控制器3把“传输信号”送到点设定单元1和打印单元2中。

开关21和22分开连接，以便用打印点控制器3检验其按钮是否分别都被按下。

图象打印机10的操作者看着监视器41所显示的图象把开关21的按钮按下，为的是让打印点控制器3把“存储信号”输出到点设定单元1。

当所需的图象显示出来的时候，图象打印机10的使用者再看着监视器41上显示的图象按下开关21所对应的按钮。这会使“存储信号”从打印点控制器3传送到点设定单元1中。

为了检测点设定单元1的图象存储器7中是否已经存入了将要从其中打印出所需图象的图象信号，图象打印机10的使用者也可以看着监视器28所显示的图象，与他或她断定图象信号已被存入图象存储器7时，按下对应于开关22的按钮。这会使“传递信号”从打印点控制器3传到点设定单元1和打印单元2中。

输出信号发生器25包括一个数/模转换器26，用于把自图象信号转换而来并存储于点设定单元的存储器7中的RGB数字信号转换成模拟RGB信号，且还包括一个解码器27，用于把数/模转换器26输出的RGB模拟信号形式的图象信号，变换成可用于显示的出口图象信号。

根据图象再现装置与图象打印装置10的结构情况，监视器41，28可以由两个独立的阳极射线管显示器构成，也可由同时显示两个图象的一台阳极射线管显示器，或者一台可以将在图象信号输出端40提供的图象信号产生出的图象，在预打印图象确认时，切换到点设定单元1中图象存储器7所存图象信号产生出的图象所安排的显示器构成。

带收容单元31包括一个用于沿主扫描方向X按预定速度收取被缠绕在辊上的色带30的收取驱动部件31a，和一个为收取驱动部件31a送出色带30的放带部件31b。

由带收容单元31所收容的色带30分为“Y”(黄)，“M”(品红)和“C”(青)或者“Y”，“M”，“C”和“黑”几个色区，并且有色识别标记30y，30m和30c，以便在打印单元2打印头12的加热单元45，46，47和48中进行加热，完成色基转印。色识别标记30y，30m和30c在相对应的色区附近，以便可以被YMC检验单元32识别出各种颜色。

比如，用2-比特识别位(1，1)构成色识别标记30y，以便被YMC检验单元32读出。相似地，识别信号(1，0)和(0，1)分别构成了色识别标记的30m和30c。

YMC检验单元32包括第一和第二YMC传感器32a，32b，以便为点打印控制器3提供色带30上色识别标记30y，30m和30c的检验结果。

比如，第一和第二YMC传感器32a，32b被用来各读取构成色识别标记30y，30m，和30c的2-比特识别信号中不同的一位。

使用上述图象打印机10时，其使用者要看着监视器41上所显示的图象，且当显示出想要打印的图象时按下开关21的按钮。此时，打印点控制器3把“存储信号”从打印点控制器3送至点设定单元1，该点设定单元随之把在其中被转换成RGB数字信号的图象信号存储在存储器7中，并根据所存的图象信号用显示信号发生器25将所需图象送至监视器28。

然后，使用者看着监视器28上显示的图象并确认该图象是否是想要打印的图象。如果使用者断定该图象是想要打印的，则他或她按下开关22的按钮。于是图象打印机10使打印控制器3输出一个“传输信号”到点设定单元1和打印单元2中，以例把存储在点设定单元1存储器7中的RGB数字信号转换成YMC信号并用色彩变换与校正电路8进行颜色校正。随后，所得的图象信号被传输到打印单元2，以根据打印单元2传输信号产生的打印信号，用色带30的各种颜色进行打印。

这样，通过用色彩变换与校正电路8设定线基打印密度的方法来调整每行的打印密度，可以抑制打印头上的热积累效应或墨迹溢入相邻区域的现象，即使相邻打印点数量增加也是如此。从而使打印出来的面积更为接近所需的打印面积，打印密度更忠实于图象信号的色度。

尽管，前文已经就其打印单元2是热转印型的图象打印机10作为一个实施例进行了说明。但本发明的图象打印机也可以用于诸如热敏或喷墨打印系统中，而不局限热转印打印系统。

前文所述的实施例，用色彩变换与校正电路8，使象素35中打印点的位置被规定为灰度的基准，使标准打印密度和等于80％标准打印密度的打印密度分别被用于打印偶数行和奇数行，如图5所示。但是，本发明并不限于这种点的位置或行打印密度。例如，本发明还可以用于，按象素36打印点的位置设定各个灰度级和每打印两行交换一次标准打印密度与等于80％标准打印密度的打印密度顺序的情况。而且在前述实施例的图象打印机10中，每个象素35由2×4个点构成。但本发明不限于这种点阵结构，还可以用于图11的情况，在其中每个象素38由2×6个点构成，或者图10，14或15的情况，其中象素45，46或47由3×6个点构成。

此外，前文已说明过的实施例中，两个打印密度，即标准打印密度和等于80％标准打印密度的打印密度，由图象打印机10的色彩变换和校正电路8使用以完成打印，如图5所示。但本发明还可以使用不同于这两个打印密度的其他打印密度完成打印。因此，打印密度可以通过任意选定选通信号SR1，SR2，SR3和SR4的脉冲功率，设定出三个或更多个不同的值来，而不限于上述的打印密度值。

Claims (23)

1.一种打印方法包括打印一个象素的步骤，所述象素包括点位置阵列，所述阵列包括行和列；其中，所述打印一个象素包括步骤：

根据所述象素的灰度在所述阵列的所述点位置选择性地打印点，并且以和所述阵列的第二相邻列中的点所不同强度级在所述阵列的第一列中打印所有的点。

2.根据权利要求1所述的打印方法，其中所述以不同的强度级别打印点包括以第一强度级和第二强度级打印点，其中所述第二强度级是第一强度级的80％。

3.根据权利要求1所述的打印方法，进一步包括每隔一行以不同的强度级打印点。

4.根据权利要求1所述的打印方法，进一步包括限定所述阵列，以包括2行和4列，以提供8个点位置。

5.根据权利要求4所述的打印方法，进一步包括对于第一灰度的一个象素，在所述阵列的第一行第一列打印一个点。

6.根据权利要求4所述的打印方法，进一步包括对于第二灰度的一个象素在所述阵列的第一行第一列和第二行第三列打印点。

7.根据权利要求4所述的打印方法，进一步包括对于第三灰度的一个象素在所述阵列的第一行第一列和第二行第三列打印点。

8.根据权利要求4所述的打印方法，进一步包括对于第四灰度的一个象素在所述阵列的第一行第一列，第二行第三列，第一行第二列和第二行第四列打印点。

9.根据权利要求4所述的打印方法，进一步包括对于第五灰度的一个象素在所述阵列的第一行第一列，第二行第三列，第一行第二列和第二行第四列，第一行第三列打印点。

10.根据权利要求4所述的打印方法，进一步包括对于第六灰度的一个象素在所述阵列的第一行第一列，第二行第三列，第一行第二列和第二行第四列，第一行第三列，第二行第二列打印点。

11.根据权利要求4所述的打印方法，进一步包括对于第七灰度的一个象素在所述阵列的第一行第一列，第二行第三列，第一行第二列和第二行第四列，第一行第三列，第二行第二列，第一行第四列打印点。

12.根据权利要求4所述的打印方法，进一步包括对于第八灰度的一个象素在所述阵列的第一行第一列，第二行第三列，第一行第二列和第二行第四列，第一行第三列，第二行第二列，第一行第四列，第二行第一列打印点。

13.根据权利要求1所述的打印方法，其中所述打印点包括打印不同颜色的点。

14.根据权利要求1所述的打印方法，其中所述打印点进一步包括，对于每隔一列，在第一强度和不同于所述第一强度的第二强度之间，交替打印所述阵列的列中所有点的强度级。

15.根据权利要求1所述的打印方法，其中所述打印点进一步以第一强度级打印第一列中的所有点，并且以第二强度打印所述第二列中的所有点。

16.图象打印装置，包括：

用于打印象素的打印头，其中每个所述象素包括选择性地被打印在一个点位置阵列中的一个或多个点，所述阵列有行和列；

提供给所述打印头的灰度信号指明每个象素的灰度；

其中，所述打印头根据所述象素的灰度在所述阵列的所述位置打印点；并且，进而其中所述打印头以和所述阵列的第二相邻列中的点不同的强度级，在所述阵列的第一列中打印所有的点。

17.根据权利要求16所述的打印装置，其中所述不同的强度级包括第一强度级和第二强度级，所述第二强度级是所述第一强度级的80％。

18.根据权利要求16所述的打印装置，其中所述打印头在所述阵列的每隔一列中以不同的强度级打印点。

19.根据权利要求16所述的打印装置，其中所述阵列包括两行和四列，限定八个电位置。

20.根据权利要求16所述的打印装置，进一步包括一个存储器单元，用于电存储一个来自视频信号输入端的将被打印的图象。

21.根据权利要求20所述的打印装置，进一步包括一个显示器，用于显示存储在所述存储器单元中的来自视频信号的一个图象。

22.根据权利要求16所述的打印装置，其中每隔一列所述打印头以第一强度和不同于所述第一强度的第二强度，改变打印所述阵列的列中的所述点的强度级。

23.根据权利要求16所述的打印装置，其中所述打印头以第一强度级在所述第一列中打印所有点，并且以第二强度级在所述第二列中打印所有点。

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