CN1257448A - 自动变速打印装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改变打印速度的装置(20)和方法,从而每一个工件或每一个工件上打印标记的线的有效打印速度可以改变。装置(20)包含控制处理器(30),可连接到热打印机(32、34、36、40、42、48),用于响应于输入端的主机(24)控制热打印机的打印速率。
Description
背景技术
本发明涉及一种以发可变打印速度打印的打印装置和方法。
热敏式打印机常常用于在诸如塑料卡之类的工件上打印彩色图像。彩色图像是通过这样的方法形成在工件上的：用打印机在每一次打印中打印基本色彩，在工件上进行多次打印，也称为彩色画面(convas)，以便得到复合的彩色图像，其中的每一种彩色画面已经打印一次。被使用的典型的三元色是黄、品红和青。对每一个要打印的象素彩色数据送到打印机。这个数据可以以不同的规模传送，例如4比特、8比特、16比特等等。
如果每一个元色用8比特彩色数据，即，工件上打印的每一个象素具有0-225的浓淡值，其中0表示对于给出的象素无基本色彩或零光密度，而225表示对给出象素工件染料最大转移或最大光密度。经常说，0-225的彩色数据表示色彩浓淡或色彩的光密度。这里，如果使用8比特数据，对于每一个基本色彩，可能有256个不同浓淡值或光密度。通过进行三种不同基本色彩的传递，以便组合三种基本色彩，以产生复合色彩，在工件上的每一个象素位置可以得到超过16兆级的色彩(2563)。
如上所述，对于在打印机上的每一种打印的基本色彩都称为彩色画面。即使对于每一个彩色画面(如在8比特彩色数据的例子中)都可能有256个色彩浓淡值，也很有可能在给出的彩色画面中所使用的或显现的最大浓淡值或光密度小于最大的可能数据浓淡值。例如，在给出的彩色画面中使用的最大浓淡值可以是100，而最大可能数据浓淡值为255(其中使用8比特彩色数据)。
大多数的热敏式打印机在它们可以打印的彩色浓淡数方面受到限制。例如，即使对于每一种色彩接收8比特彩色数据，但打印机可能只能够打印128个不同的彩色浓淡值。典型地，热敏式打印机具有个别打印点元件，这些打印点元件对于待打印的彩色图像的每一个象素，根据在该象素处要打印的浓淡值，被激发不同次数和/或时间长度。典型地，这是在时钟的控制下进行的，从而打印点元件被激发在每一个象素处打印浓淡值所必需的时钟脉冲周期数。大多数的打印机的每一个象素的时钟脉冲周期数或它们每一个象素的打印点元件可被激发的次数具有上限，这限制了它们可以打印的彩色浓淡值的级数。
传统上，以固定的速度进行热转移打印，该速度是由媒体(接收器吸收速率)或带子的染料转移速度，以及数据可以到达打印头的速度来确定的。打印机设计得在最坏情况下的速度打印。由此，打印机必需等待它激发打印点元件打印所有象素达到仿佛它们是最大的浓淡值所需的整个时间。虽然接收器吸收速率和染料传输速度确定了绝对高的端点的打印速度，由于必需以最坏情况下的速度打印的打印机引起效率的极大浪费。
本发明解决了与现存在的打印机装置和方法有关的这些问题以及其它问题。
发明概述
本发明涉及一种热打印机装置和方法，用于以不同速度打印。
在一个实施例中，本发明涉及一种可变速打印装置，包括热打印机，和控制处理器，该控制处理器可连接到热打印机，根据下面的算法，控制热打印机的打印速度：
打印速度＝tpreheat shades+(nshades+tper shade)+K
其中：
tpreheat shades＝预热周期时间；
nshades＝当前彩色画面可能的打印彩色浓淡值的最大数；
tper shade＝每一个打印浓淡值时间(时钟速度)；及
K＝整理操作时间处理常数。
在本发明的较佳实施例中，为在打印的每一个工件的每一个彩色画面调节打印速度。
在另一个较佳实施例中，为每一个彩色画面每一个打印线调节打印速度。
除了其它优点外，本发明还允许对打印速度的自动调节，以增加整个打印速度。
在本发明的较佳实施例中，对在给出的彩色画面中浓淡值的最大数将根据打印机配置打印的浓度的最大数，标准化为配置的最大浓淡值。
使本发明具有特征的这些和各种优点和特点在所附的权利要求中被具体指出，并形成其一部分。但是，为了更好地理解本发明，它的优点，以及通过对它的使用实现的目的，应该对附图和描述进行参照，这形成另外一部分，并且还说明和描述了本发明的较佳实施例。
附图概述
在附图中，相应的参数通常在几个示图中表示相应的部分；
图1是本发明的一个实施例的方块图。
较佳实施例的详细描述
在较佳实施例中，根据本发明的原理使用一种打印装置和方法，它将根据每一种基本色彩(黄、品红、青或单色)正在被打印的数据，在其上打印有标记的给出的工件上计算和调节打印速度达到其最佳打印速度，这也称为彩色画面。给出足够的分辨率和快速响应系统，本发明的打印装置和方法通过确定在每一条打印线上要打印的最大浓淡值，并相应地调节每一条线打印速度，还可以允许它在工件上正在打印的每一条打印线调节其速度。本发明的打印装置和方法还提供了一种选择，即，如果在工件给出的线上不打印，即，如果给出的打印线上没有打印机元件或打印点，则应该有效地跳过打印线。最好线打印之间的时间不小于时间值常数K的时间，该时间是设置打印装置和方法，以及准备下一个打印线(值K常常称为整理操作处理时间常数)所需的时间。可理解，K将根据使用的具体的打印装置而变化。
图1是方块图，描述了根据本发明的原理构成的热敏式打印机20。通常，热敏式打印机20包括打印引擎22，用于在接收器基片上打印图像，以及主机24，用于将图像提供给打印机引擎22。通过界面28在打印机引擎22和计算机24之间传递数据和命令。
打印机引擎22包括打印机处理器30，它控制打印机引擎22的全部操作。打印机处理器30与传递控制器32、头部控制器34以及带子控制器36连接。计时和控制处理器38与打印处理器30配合，以使传递控制器32、头部控制器34和带子控制器36的操作协调和同步。打印机引擎22还可选择地包括集成电路人格化界面35，以及磁迹的人格化界面37。
通过传递控制器32，打印控制器30控制传递系统40移动诸如卡片之类的基片通过系统。传递系统40最好包括对导坡、输送轮、传感器和步进电动机的安排。基片通过系统的进度是由传递控制器32通过步进电动机信号和传感器信号(来自传递系统)监视和控制的。通过带子控制器36，打印处理器30还控制带子系统48，它包括一热传递带子，用于将热激励墨汁或染料传递到诸如卡片之类的给出的基片。
打印引擎22还包括打印模块42，它具有热打印头44和诸如与打印头44相邻安装的打印电路板之类的非易失性存储器的电源。打印头44和非易失性存储器46的电源最好包含一个封装或模块，可以容易地从系统去掉，并由不同封装或模块替代。打印头44较好地包括一排或一列点元件。在一个实施例中，打印头36包含671个点元件。点元件是电阻性元件，当它们被激励时，加热传递带子，这引起热反应油墨或染料从载体带子传递到基片上所需的位置。打印头44的操作由打印处理器30通过头部控制器34控制。
在一个实施例中，打印处理器30包括程序逻辑，用于如下地自动调节打印头36的打印速度：
打印速度＝tpreheat shades+(nshades+tper shade)+K
其中：
tpreheat shades＝预热周期时间；
nshades＝当前彩色画面可能彩色浓淡值的最大数；
tper shade＝每一个打印浓淡值时间(时钟速度)；及
K＝整理操作时间处理常数。
预热周期的时间，tpreheat shades，是它开始要打印每一列的象素之前预热打印机所需的时间。使用预热周期确保打印头接近于传递染料所需的温度。这在每一个打印列开始时进行一次。预热值指定了在100％占空比激发打印头的次数(周期或选通)。在本发明的较佳实施例中，预热周期范围为0-31最大。列的数量将根据工件的尺寸、打印机的分辨率等等变化。例如，当以每英寸300点打印时，每一列为1/300英寸宽。如果工件的打印区域为4英寸，则将打印1200列。
如上所述，在打印的当前彩色画面中任何象素的最大浓淡值可小于由彩色数据表示的最大浓淡值。例如，当8比特彩色象素数据允许256浓淡值(0-255)或者最大浓淡值255时，当前彩色画面上产生的最大浓淡值或最大光密度可以是99或其它小于255的值。当前彩色画面的可能的彩色浓淡值的最大的数，nshades，是加上当前彩色画面最大浓淡值的值。由此，nshades的值通过估算当前彩色画面8比特彩色数据来确定，以决定当前彩色画面最大8比特彩色数据值。
在本发明的较佳实施例中，在给出的彩色画面中的可能的彩色浓淡值的最大数将根据打印机所配置用于打印的最大浓淡值数，标准化为配置的最大浓淡值。例如，8比特彩色象素值可包含0-255的浓淡值。这个值将根据打印机配置用于打印的浓淡值的最大数标准化。例如，如果将打印机配置得打印128彩色浓淡值，则8比特彩色象素值将一分为二，以达到打印机能够打印的128彩色浓淡值。当打印每一个浓淡值的时钟脉冲周期数相应减小一半时，这将增加打印速度。这个例子将导致nshades也减小一半，因为表示最大浓淡值的8比特彩象素数据也将减小一半。
打印每一个浓淡值的时间，tper shade，依赖于时钟速率。例如，如果使用8MHz的时钟，有704个各别打印元件在打印机上，并有两个端口或频道将数据输入到打印机，tper shade为8MHz×704/2或44微秒(μs)。应该理解不同打印机此时间是改变的。
整理操作时间处理常数K可以通过许多方法确定。本发明的较佳实施例中，K设置为用于打印每一个浓淡值的时间tper shade(在这种情况下为2μs)的5％，还可以将它设置为固定值，如2μs。
在工作中，当已经对彩色画面浓淡值标准化后，将对最大浓淡值扫描彩色画面彩色象素数据。这个值加上预热周期的配置数将用于控制确定打印机速率的逻辑，如上所述。计算的速度将与预定的最大打印速度比较，以防止打印速度超过基本处理需要时间。
在本发明的一个实施例中，提供了一种能力，即为每一个画面类型指定不同的打印电压，例如，彩色和单色画面＝1比特/象素，色调画面＝8比特/象素，以及外涂层＝1比特/象素。相应地，可以调节打印电压，以适应由打印更低的浓淡值计算引起的能量损失。最大的浓淡值计算也将降低，并且升高打印电压以利用增加的打印速度的优点。
应该理解，即使本发明的众多特征和优点，以及本发明的结构和功能已经在上面进行了描述，但揭示的仅仅是说明性的，在本发明的原理的范围内可以有细节，尤其是形状、尺寸和部件的安排上的变化，其中最大的限度是由所附权利要求表示的宽的一般意思指出的。
Claims (7)
1.一种可变速打印装置，其特征在于包含：
热打印机，及
控制处理器，可连接到热打印机，通过根据在打印的彩色画面最大可能打印浓度数，改变打印速度，控制热打印机打印速度。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于使用下面的算法确定打印速度：
打印速度＝tpreheat shades+(nshades+tper shade)+K
其中：
tpreheat shades＝预热周期时间；
nshades＝当前彩色画面可能的打印彩色浓淡值的最大数；
tper shade＝每一个打印浓淡值时间(时钟速度)；及
K＝整理操作时间处理常数。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于控制处理器包括用于调节每一个被打印的工件的每一个彩色画面的打印速度的逻辑。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于控制处理器包括用于调节每一个打印线的每一个彩色画面的打印速度的逻辑。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于控制处理器包括用于如果在线上不打印时跳过打印线的逻辑。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于根据配置打印机得打印的最大浓淡值将给出的彩色画面中的浓淡值标准化。
7.一种用于改变热打印速度的方法，其特征在于包含步骤：
确定预热周期的时间，tpreheat shades；
确定当前彩色画面打印浓淡值最大可能数，nshades；
确定每一个打印浓淡值时间，tper shade；
确定整理操作时间常数K；及
根据打印速度＝tpreheat shades+(nshades+tper shade)+K
确定打印速度。
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