CN116587737B - 一种基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨打印机领域，并提出了一种基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，包括以下步骤：S1、设定幅面比例阈值，文字或者文字与图形图像幅面占比大于幅面比例阈值的打印内容，记为A类打印内容，其他打印内容记为B类打印内容；S2、若为A类打印内容，则沿打印纸长度方向对打印内容进行打印，并在打印过程中跳过空白行，完成全幅内容打印，若为B类打印内容则跳过本步骤。该基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，通过幅面比例阈值对打印区域进行分类，并针对打印内容进行分区或分块，从而在打印过程中跳过打印内容在打印纸上的空白区域，完成打印区域中空白部分的快速走纸，最终实现喷墨打印机打印速度的提升优化。

Description

一种基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法

技术领域

本发明涉及喷墨打印机技术领域，尤其涉及一种基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法。

背景技术

喷墨打印机由于需要来回移动墨盒，逐行实现打印内容，因此其速度整体慢于激光打印机，但其在制造成本、使用成本等方面，优势明显。

例如授权公告号为CN102642403B的“喷墨打印机”，其通过打印车设置的打印头与墨盒进行移动，将打印内容横向打印在打印纸上，其与走纸机构配合即可实现打印纸的全画幅打印作业，但是，在打印过程中，由于需要走纸机构先进行打印纸的纵向推送，再通过来回移动墨盒，逐行对需打印内容进行打印，导致无论是对何种打印内容，都无法进行有效提速打印。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，通过对打印类容进行分类，再针对不同分类的打印类容，采用不同的方法进行打印，以有效提升对不同打印类容的打印速度。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，包括以下步骤：

S1、设定幅面比例阈值，文字或者文字与图形图像幅面占比大于幅面比例阈值的打印内容，记为A类打印内容，其他打印内容记为B类打印内容；

S2、若为A类打印内容，则沿打印纸长度方向对打印内容进行打印，并在打印过程中跳过空白行，完成全幅内容打印，若为B类打印内容则跳过本步骤；

S3、将B类打印内容分解为若干个打印像素，计打印机喷墨头一次打印可覆盖范围为单位打印面积，将全部打印像素进行组合，形成若干个面积与单位打印面积相同的打印块；

S4、记录各个打印块中心点的坐标，并以该坐标为顶点构建带权完全图；

S5、计算带权完全图的最短距离遍历路径，得到各个打印块的打印序列；

S6、打印机喷墨头根据各个打印块的打印序列对打印块进行打印，直至完成全幅内容打印。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S2中，若打印内容为A类打印内容，还包括以下步骤：

S21、将A类打印内容划分为多个横向区域，若该横向区域中存在需打印像素点，则将该区域记为预打印行区域，若该横向区域中不存在需打印像素点，则将该区域记为非预打印行区域；

S22、将连续的相同区域进行合并，预打印行区域合并为打印区域，非预打印行区域合并为空白行。

进一步优选的，所述步骤S2中，沿打印纸长度方向对打印内容进行打印，并在打印过程中跳过空白行，包括以下步骤：

S23、获取喷墨头打印过程中在打印纸长度方向上的像素纵向覆盖长度h_n，同时将喷墨头的上端记为u端；

S24、在打印打印区域前，获取该打印区域后续紧邻的空白行在打印纸长度方向上的宽度h_x；

S25、若h_x≥h_n，打印完当前打印区域后，打印纸移动至下一个打印区域的开始行，并与喷墨头u端对齐；

S26、若h_x<h_n，打印当前打印区域的同时，进行下一个打印区域的打印，并在打印完成后，打印纸移动至下一个打印区域未打印部分的开始行，并与喷墨头u端对齐；

S27、重复步骤S24-S26，直至将全部打印区域打印至打印纸上。

在以上技术方案的基础上，优选的，将各个打印块中心点的坐标对应的顶点分别记为c₁，c₂，…，c_n，所述步骤S5包括以下子步骤：

S51、以顶点c₁为起点，搜索与顶点c₁最短路径的顶点c₂，并将其距离记为L₁₂；

S52、搜索剩余顶点中与顶点c₂距离最近的顶点c₃，将顶点c₂与顶点c₃的距离记为L₂₃，将顶点c₁与c₃的距离记为L₁₃；

S53、比较L₂₃和L₁₂+L₁₃的大小，若L₂₃<L₁₂+L₁₃，则遍历次序为c₁、c₂、c₃，若L₂₃>L₁₂+L₁₃，则遍历次序为c₁、c₂、c₁、c₃；

S54、加入新的顶点k，并采用类似步骤S53的方式计算顶点c_k-1到顶点c_k的遍历次序；

S55、重复步骤S54，直至无法加入新的顶点，得到c₁，c₂，…，c_n顶点图的遍历序列，将该遍历序列作为打印块的打印序列。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S6还包括，根据各个打印块的打印序列，计算每步打印所需移动的距离，并将需要移动的距离分解为横向移动距离和纵向移动距离。

进一步优选的，在将A类打印内容划分为多个横向区域之前，还包括获取A类打印内容在打印纸上的区域。

进一步优选的，在将A类打印内容划分为多个横向区域之前，还包括根据打印机的打印精度，获取最小打印点的大小，所述横向区域为打印纸宽度方向上，一行最小打印点的集合。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S1包括以下子步骤：

S11、若打印内容为文字，则将该打印内容记为A类待打印内容；

S12、若打印内容含有图形图像，则以打印像素为单位计算打印内容占打印幅面的百分比；

S13、设定幅面比例阈值，并将该阈值与打印内容占打印幅面的百分比进行比较，若打印内容占打印幅面的百分比大于幅面比例阈值，则打印内容记为A类待打印内容，若打印内容占打印幅面的百分比小于或等于幅面比例阈值则打印内容记为B类待打印内容。

进一步优选的，所述横向移动距离和纵向移动距离，基于打印机的走纸机构与墨盒移动机构实现，所述走纸机构用于推动打印纸沿其长度方向移动，所述墨盒移动机构用于推动墨盒在打印纸的宽度方向上移动。

更进一步优选的，所述步骤S2中跳过空白行，基于走纸机构实现。

本发明的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过幅面比例阈值对打印区域进行分类，并针对打印内容进行分区或分块，从而在打印过程中跳过打印内容在打印纸上的空白区域，完成打印区域中空白部分的快速走纸，最终实现喷墨打印机打印速度的提升优化；

(2)通过对待打印内容的评估，将打印内容进行预分析，并将打印内容进行分块，计算各个打印块的最短遍历序列，通过遍历序列对各个打印块逐次打印，完成全幅打印动作，减小喷墨头打印过程中在空白区域的行走路径，对B类打印内容打印速度进行有效提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法的步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，核心思想为喷墨打印机的机械结构包括纸张纵向移动的走纸结构和墨盒横向逐行打印的墨盒移动机构，通过对打印内容空白区域的提前预测，实现空白区域的跳行走纸；通过对打印内容的提前预测与规划，实现墨盒移动机构的提前移动，并配合走纸机构进行最优路径打印，通过两种方式结合，最终整体上提升喷墨打印机的打印速度，具体的，本方法包括步骤S1-S6。

步骤S1：设定幅面比例阈值，文字或者文字与图形图像幅面占比大于幅面比例阈值的打印内容，记为A类打印内容，其他打印内容记为B类打印内容。

通过设定幅面比例阈值将打印内容进行分类，再通过后续步骤针对不同分类进行打印操作，以有效提高打印速度，具体包括步骤S11-S13。

步骤S11：若打印内容为文字，则将该打印内容记为A类待打印内容。

打印内容存在三种情况，一种为纯文字打印内容，一种为纯图形图像打印内容，还有一种是文字与图形图像组合打印内容，将其中的纯文字打印内容记为A类待打印内容，本实施方式中所说的A类待打印内容与B类待打印内容相当于对打印内容进行分类与标记，并不改变打印内容的数据。

步骤S12：若打印内容含有图形图像，则以打印像素为单位计算打印内容占打印幅面的百分比。

通过步骤S12，将纯图形图像内容的打印内容或者图形图像与文字结合的打印内容进行打印幅面百分比计算，得到需打印像素所占总幅面的百分比，从而确定打印内容属于小幅面打印还是大幅面打印。

步骤S13：设定幅面比例阈值，并将该阈值与打印内容占打印幅面的百分比进行比较，若打印内容占打印幅面的百分比大于幅面比例阈值，则打印内容记为A类待打印内容，若打印内容占打印幅面的百分比小于或等于幅面比例阈值则打印内容记为B类待打印内容。

在本实施方式中，幅面比例阈值可设置为15％，也就是说，图像与文字打印像素所占总幅面百分比大于15％，即为大幅面打印，将其标记为A类待打印内容，并以A类待打印内容的打印步骤对其进行打印作业，图像与文字打印像素所占总幅面百分比小于或等于15％，即为小幅面打印，将其标记为B类待打印内容，并以B类待打印内容的打印步骤对其进行打印作业。

步骤S2：若为A类打印内容，则沿打印纸长度方向对打印内容进行打印，并在打印过程中跳过空白行，完成全幅内容打印，若为B类打印内容则跳过本步骤。

在打印内容为A类打印内容，即打印内容为纯文字或图像与文字占总幅面超过幅面比例阈值时，通过跳过空白行，对具有打印像素的整行进行打印，从而进行打印提速，具体包括步骤S21-S27。

步骤S21：将A类打印内容划分为多个横向区域，若该横向区域中存在需打印像素点，则将该区域记为预打印行区域，若该横向区域中不存在需打印像素点，则将该区域记为非预打印行区域。

在将A类打印内容划分为多个横向区域之前，需要根据打印机的打印精度，获取最小打印点的大小，所述横向区域为打印纸宽度方向上，一行最小打印点的集合。

同时，还需要获取A类打印内容在打印纸上的区域，准确来说，横向区域是指在A类打印内容打印在打印纸上的区域中，进行横向划分的区域，并非实际在A类打印内容上进行的区域划分。

通过划分横向区域，通过横向区域中是否存在打印像素进行精准划分，使得横向区域分为预打印行区域和非预打印行区域。

步骤S22：将连续的相同区域进行合并，预打印行区域合并为打印区域，非预打印行区域合并为空白行。

若记为预打印行区域的上一行或下一行也为预打印行区域，则进行合并，直至上一行没有横向区域或者为非预打印行区域且下一行没有横向区域或者为非预打印行区域，完成预打印行区域的合并，并将合并后的区域记为打印区域。

同理，将非预打印行区域也进行合并，并将合并后的非预打印行区域记为空白行，得到空白行与打印区域交错排布的打印纸待打印区域，需要注意的是，打印纸待打印区域中可以没有空白行。

步骤S23：获取喷墨头打印过程中在打印纸长度方向上的像素纵向覆盖长度h_n，同时将喷墨头的上端记为u端。

根据喷墨头参数，获取所使用喷墨头每次横向滑动可以喷墨的区域，也即每次可以在打印纸上喷墨所覆盖的像素纵向范围，并将该像素纵向范围的长度记为像素纵向覆盖长度h_n，喷墨头上端记为u端，下端记为b端，即u端到b端的距离为h_n。

需要说明的是，A4幅面打印机的家用打印头单次打印通常能够覆盖纵向50-200像素的打印区间。

步骤S24：在打印打印区域前，获取该打印区域后续紧邻的空白行在打印纸长度方向上的宽度h_x。

在对打印区域进行预备打印前，先对与其相邻下一个空白行进行宽度h_x计算，即获取空白行在打印纸的长度方向上的宽度，为后续跳过空白行做准备。

步骤S25：若h_x≥h_n，打印完当前打印区域后，打印纸移动至下一个打印区域的开始行，并与喷墨头u端对齐。

也就是说，空白行在打印纸长度方向上的宽度大于或等于喷墨头u端到b端的距离，则打印头在当前打印区域进行打印时，无法跨越空白行同时对下一打印区域进行打印，故而，在打印完当前打印区域后，直接跳过空白行，从下一个打印区域开始打印，下一区域的第一排打印像素即为开始行，使喷墨头u端与开始行对其，从开始行进行打印。

步骤S26：若h_x<h_n，打印当前打印区域的同时，进行下一个打印区域的打印，并在打印完成后，打印纸移动至下一个打印区域未打印部分的开始行，并与喷墨头u端对齐。

当空白行在打印纸长度方向上的宽度小于喷墨头u端到b端的距离时，在打印当前区域的同时，若b端位于下一打印区域内，则对下一打印区域被喷墨头覆盖的部分进行同步打印，并在打印完当前打印区域后，从下一打印区域的未打印部分开始行进行打印，即喷墨头u端与下一打印区域未打印部分的第一行打印像素开始打印。

步骤S27：重复步骤S24-S26，直至将全部打印区域打印至打印纸上。

通过步骤S24预测打印内容，并在步骤S25与步骤S26之间进行重复选择，即可完成全部打印区域的打印动作，本步骤中，主要通过跳过空白行提升打印速度，对于空白行覆盖范围较大的打印内容，打印速度提升明显。

步骤S3：将B类打印内容分解为若干个打印像素，计打印机喷墨头一次打印可覆盖范围为单位打印面积，将全部打印像素进行组合，形成若干个面积与单位打印面积相同的打印块。

根据打印机喷墨头参数，可得到喷墨头一次打印可覆盖范围，并将其记为单位打印面积，将打印内容中，所有相邻的需打印像素进行组合，以单位打印面积为单位，将B类打印内容划分为多个打印块，对全部打印块进行打印，即可将B类打印内容完全打印至打印纸上。

步骤S4：记录各个打印块中心点的坐标，并以该坐标为顶点构建带权完全图。

其中的坐标，为打印纸幅面横向与纵向分别记为x、y轴所形成，喷墨头移动至打印块中心点的坐标上，一次喷墨即可完成该打印块的打印动作，也就是说，B类打印内容在打印过程中，打印块的数量与喷墨头的喷墨次数相同。

步骤S5：计算带权完全图的最短距离遍历路径，得到各个打印块的打印序列。

将各个打印块中心点的坐标对应的顶点分别记为c₁，c₂，…，c_n，并计算各个顶点的打印序列，具体通过步骤S51-S55实现。

步骤S51：以顶点c₁为起点，搜索与顶点c₁最短路径的顶点c₂，并将其距离记为L₁₂。

该顶点c₂在实际的选择查找过程中，并不一定为顶点c₁的最短路径点，此次仅是将顶点c₁的最近点假设为顶点c₂，找到后，将顶点c₁到顶点c₂的距离记为L₁₂。

步骤S52：搜索剩余顶点中与顶点c₂距离最近的顶点c₃，将顶点c₂与顶点c₃的距离记为L₂₃，将顶点c₁与c₃的距离记为L₁₃。

同样的，顶点c₃为顶点c₂假设的最近点，将顶点c₃分别连接c₁与c₂，得到L₂₃和L₁₃，在后续的寻点过程中，每找到一个点，都要与前两个相连，从而得到新点与前两个点的距离，实现连通子图。

步骤S53：比较L₂₃和L₁₂+L₁₃的大小，若L₂₃<L₁₂+L₁₃，则遍历次序为c₁、c₂、c₃，若L₂₃>L₁₂+L₁₃，则遍历次序为c₁、c₂、c₁、c₃。

也就是说，在L₂₃<L₁₂+L₁₃时，表明直接从c₂到c₃在子图中为最小距离，保留L₁₂和L₂₃，删除L₁₃，即喷墨头的行走次序依次为c₁、c₂、c₃，在L₂₃>L₁₂+L₁₃时，保留L₁₂和L₁₃，删除L₂₃，记录子图的遍历次序c₁、c₂、c₁、c₃，即喷墨头的行走次序依次为c₁、c₂、c₁、c₃，需要说明的是，每条边都有权值，也即每条边都有数字表明这条边的大小，其是一种数据结构，故而可能存在L₂₃>L₁₂+L₁₃的情况。

步骤S54：加入新的顶点k，并采用类似步骤S53的方式计算顶点c_k-1到顶点c_k的遍历次序。

本步骤中，若加入的顶点k为c₄，且行走次序为c₁、c₂、c₃，则将c₄分别连接c₂与c₃，得到L₂₄与L₃₄，在L₃₄<L₂₃+L₂₄时，喷墨头的行走次序依次为c₂、c₃、c₄，同理，在L₃₄>L₂₃+L₂₄时，喷墨头的行走次序依次为c₂、c₃、c₂、c₄，也就是说，每加入一个新的顶点，将最后两个行走次序上的顶点与新顶点进行连接，并进行距离比较，得到三个顶点的行走次序，比较方式可直接参照步骤S53。

步骤S55：重复步骤S54，直至无法加入新的顶点，得到c₁，c₂，…，c_n顶点图的遍历序列，将该遍历序列作为打印块的打印序列。

通过不断进行步骤S54，得到包含所有顶点的遍历序列，该遍历序列即为喷墨打印机预打印内容打印块的打印次序。

步骤S6：打印机喷墨头根据各个打印块的打印序列对打印块进行打印，直至完成全幅内容打印。

在打印之前，为了保证最优打印路径，需根据各个打印块的打印序列，计算每步打印所需移动的距离，并将需要移动的距离分解为横向移动距离和纵向移动距离，通过横向移动距离和纵向移动距离配合，并进行同时移动，以实现喷墨头的快速到位与路径规划。

本方法是基于打印机的自身结构实现，尤其是所述横向移动距离和纵向移动距离，其基于打印机的走纸机构与墨盒移动机构实现，所述走纸机构用于推动打印纸沿其长度方向移动，所述墨盒移动机构用于推动墨盒在打印纸的宽度方向上移动，喷墨头相对于打印纸的纵向移动，是通过走纸机构实现，喷墨头相对于打印纸的横向移动，则是通过墨盒移动机构实现，通过墨盒移动机构与走纸机构的联合动作，来按照打印路径进行打印作业。

需要说明的是，步骤S2中的跳过空白行，也是通过走纸机构实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设定幅面比例阈值，文字或者文字与图形图像幅面占比大于幅面比例阈值的打印内容，记为A类打印内容，其他打印内容记为B类打印内容；

S2、若为A类打印内容，则沿打印纸长度方向对打印内容进行打印，并在打印过程中跳过空白行，完成全幅内容打印，若为B类打印内容则跳过本步骤；

S3、将B类打印内容分解为若干个打印像素，计打印机喷墨头一次打印可覆盖范围为单位打印面积，将全部打印像素进行组合，形成若干个面积与单位打印面积相同的打印块；

S4、记录各个打印块中心点的坐标，并以该坐标为顶点构建带权完全图；

S5、计算带权完全图的最短距离遍历路径，得到各个打印块的打印序列；

将各个打印块中心点的坐标对应的顶点分别记为c₁，c₂，…，c_n，所述步骤S5包括以下子步骤：

S51、以顶点c₁为起点，搜索与顶点c₁最短路径的顶点c₂，并将其距离记为L₁₂；

S52、搜索剩余顶点中与顶点c₂距离最近的顶点c₃，将顶点c₂与顶点c₃的距离记为L₂₃，将顶点c₁与c₃的距离记为L₁₃；

S53、比较L₂₃和L₁₂+L₁₃的大小，若L₂₃<L₁₂+L₁₃，则遍历次序为c₁、c₂、c₃，若L₂₃>L₁₂+L₁₃，则遍历次序为c₁、c₂、c₁、c₃；

S54、加入新的顶点k，并采用类似步骤S53的方式计算顶点c_k-1到顶点c_k的遍历次序；

S55、重复步骤S54，直至无法加入新的顶点，得到c₁，c₂，…，c_n顶点图的遍历序列，将该遍历序列作为打印块的打印序列；

S6、打印机喷墨头根据各个打印块的打印序列对打印块进行打印，直至完成全幅内容打印。

2.如权利要求1所述的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，所述步骤S2中，若打印内容为A类打印内容，还包括以下步骤：

S21、将A类打印内容划分为多个横向区域，若该横向区域中存在需打印像素点，则将该区域记为预打印行区域，若该横向区域中不存在需打印像素点，则将该区域记为非预打印行区域；

S22、将连续的相同区域进行合并，预打印行区域合并为打印区域，非预打印行区域合并为空白行。

3.如权利要求2所述的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，所述步骤S2中，沿打印纸长度方向对打印内容进行打印，并在打印过程中跳过空白行，包括以下步骤：

S23、获取喷墨头打印过程中在打印纸长度方向上的像素纵向覆盖长度h_n，同时将喷墨头的上端记为u端；

S24、在打印打印区域前，获取该打印区域后续紧邻的空白行在打印纸长度方向上的宽度h_x；

S25、若h_x≥h_n，打印完当前打印区域后，打印纸移动至下一个打印区域的开始行，并与喷墨头u端对齐；

S26、若h_x<h_n，打印当前打印区域的同时，进行下一个打印区域的打印，并在打印完成后，打印纸移动至下一个打印区域未打印部分的开始行，并与喷墨头u端对齐；

S27、重复步骤S24-S26，直至将全部打印区域打印至打印纸上。

4.如权利要求1所述的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，所述步骤S6还包括，根据各个打印块的打印序列，计算每步打印所需移动的距离，并将需要移动的距离分解为横向移动距离和纵向移动距离。

5.如权利要求2所述的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，在将A类打印内容划分为多个横向区域之前，还包括获取A类打印内容在打印纸上的区域。

6.如权利要求2所述的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，在将A类打印内容划分为多个横向区域之前，还包括根据打印机的打印精度，获取最小打印点的大小，所述横向区域为打印纸宽度方向上，一行最小打印点的集合。

7.如权利要求1所述的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：

S11、若打印内容为文字，则将该打印内容记为A类待打印内容；

S12、若打印内容含有图形图像，则以打印像素为单位计算打印内容占打印幅面的百分比；

S13、设定幅面比例阈值，并将该阈值与打印内容占打印幅面的百分比进行比较，若打印内容占打印幅面的百分比大于幅面比例阈值，则打印内容记为A类待打印内容，若打印内容占打印幅面的百分比小于或等于幅面比例阈值则打印内容记为B类待打印内容。

8.如权利要求4所述的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，所述横向移动距离和纵向移动距离，基于打印机的走纸机构与墨盒移动机构实现，所述走纸机构用于推动打印纸沿其长度方向移动，所述墨盒移动机构用于推动墨盒在打印纸的宽度方向上移动。

9.如权利要求8所述的基于内容预测的喷墨打印机打印提速方法，其特征在于，所述步骤S2中跳过空白行，基于走纸机构实现。