CN1298548C - 一种打印机和一种在打印介质上同步打印各图像的方法 - Google Patents

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Abstract

利用多打印头(108，110)可以增加喷墨打印机的输出量，每个打印头在连续的一卷打印介质(112)上独立地打印图像或文本(114，116，118，120)。由于各打印托架被隔开一段基本上等于至少一个待打印的图像的尺寸的距离，所以，单独受控的各打印托架支持各打印头同步地在介质上打印相应的图像。

Description

一种打印机和一种在打印介质上同步打印各图像的方法
技术领域
本发明涉及打印装置。尤其是涉及使用多打印头在一卷打印介质上同步地打印图像的高速卷筒纸喷墨打印方法和装置的新型设计。
背景技术
热喷墨打印机是众所周知并且最近普及到购买并在家中使用个人计算机的用户中。最近，热喷墨打印技术以及打印机使用的纸介质的改进大大增强了图像质量，因此，这种技术现在用来打印照片质量的图像。可以期待这种技术将用于商业打印。
和压电打印机一样，热喷墨打印机的一个缺点在于机器能够产生图像的速度。现在，通过托架组件上的单一或一组打印头重复经过或扫过介质，在介质上打印单一图像，每打印一行多色点，打印托架在介质表面往复移动一次。在这种操作中，打印需要大量的时间。在诸如商业打印的应用中需要在短时间打印大量的图像，这种单打印头需要太多时间而不能在一天内打印成百上千的图像。
发明内容
本发明的目的是提供能够增加喷墨打印机的输出量、尤其是商业打印方面输出量的方法和装置，这将是对先有技术的一种改进。
如果多托架用于在介质上同步地打印若干离散的图像，那么，包括在两个或更多喷墨打印托架上移动纸张的送纸机构的打印机可以显著增加热喷墨打印机的输出速率。当一个打印托架在打印介质的第一区域打印第一部分图像时，第二个打印托架在打印介质的第二区域打印第二部分图像。
本发明首先提供了一种打印机，它包括：用于连续地传送打印介质的机构，可以在所述打印介质上打印多个图像；第一打印托架，它能够在所述打印介质的第一区域打印第一图像；第二打印托架，它能够在所述第一打印托架打印所述第一图像的至少部分的同时、在所述打印介质的第二区域打印第二图像；其特征在于还包括位于所述第一和第二打印托架之间、在其上卷动打印介质的储存器机构。
本发明还提供了一种在打印介质上同步打印各图像的方法，所述方法包括以下步骤：使用第一打印托架在所述打印介质的第一区域打印第一图像；在打印所述第一图像的同时，使用第二打印托架在所述打印介质的第二区域打印第二图像；其特征在于还包括使用位于所述第一和第二打印托架之间的一个储存器机构在所述第一和第二打印托架上卷动打印介质。
附图说明
图1表示双托架打印机的简化的侧视图，该图表示在打印介质的同侧但不同区域打印图像的两个打印托架的相对位置，所述打印介质由打印机送纸机构控制。
图2表示通过不同打印头在介质上打印完不同图像后图1中的打印机的简化的侧视图。
图3表示多托架打印机的两个打印托架的布局的等角视图，借此可以使用不同的托架在打印介质的不同部分打印不同图像。
图4表示至少一个可供选择的多托架打印机的实施例，其托架可以彼此相对移动，以便调节或改变各个打印头打印的图像的尺寸。
图5表示另一个可供选择的多托架打印机的实施例，它使用多个称为储存器的卷轴机构，以增加两个固定位置托架之间的介质量。
图6表示图5的可供选择的实施例，图5的卷轴或滚筒位于这样的位置，其中的两个固定托架之间的介质被最小化。
图7是可以用于本发明的高级控制系统流程图。
具体实施方式
图1表示高速卷筒纸喷墨打印机100典型的简化的侧视图。打印机100包括至少两个打印机卷轴或滚筒102和104，至少其中之一由适用的电动机或驱动机构106驱动。可供选择的实施例可以包括既驱动滚筒102又驱动滚筒104。可以认为是传送打印介质的机构的驱动机构106这样驱动至少一个卷轴或滚筒，使得打印介质112、如纸张、透明胶片或其他打印介质精确定位于打印托架108和110之下。在最佳实施例中，这些托架为喷墨装置提供机械支持和定向以及电气连接，喷墨装置可以是带有整体式打印头的容纳墨水的墨盒或带有分离的墨盒的打印头。
卷轴或滚筒102和104中至少一个的旋转相对于打印托架108这样移动打印介质112，使得当打印托架108和110垂直于打印介质的移动方向横跨打印介质(即入或出图1的平面)移动时，通过打印头喷墨在介质112上打印至少一行图像。(通常，在容纳喷墨墨盒的打印托架下面设置平面压板，但平行于旋转轴的卷轴表面也可以用作滚筒)当纸张或介质112通过横向移动(即横跨图1的平面)重新定位到打印托架108和110下面时，通过打印托架108和110在介质表面112的连续移动而打印图像114或116的连续线条或部分。如图1所示，打印托架108和110在介质112的同侧打印，在最佳实施例中，两个打印托架能够同步打印独立的图像。然而，在可供选择的实施例中可以在介质的相对的两侧进行打印。
在打印整个文本、图片或其他图像时，打印托架108和110能够在介质上打印黑色和其他若干种颜色的墨水。虽然最佳实施例打算用热喷墨打印头，但是至少一个替换实施例包括压电打印装置或其他可能使用干定影粉甚至激光调色墨水(laser toner ink)的打印托架。
通过逐一地控制打印托架108和110，可以在打印介质112的不同区域同步地打印文本、图片或其他图像。能够同步并连续打印多行文本和图像将显著增加打印机的输出量。
在一个实施例中，一个单一的控制器、即计算机、微处理器、微控制器ASIC或FPGA，控制带单个或多个打印头的多个托架。其他实施例包括使用多个专用控制器，每个控制器每次打印时控制一个托架。同样，单一电动机可以用于驱动多个托架。当第一托架108的打印头正在打印一个图像时，第二托架110的打印头可以打印另一个图像。另一方面，两个托架可以独立操作或联机以便使所有动作同步。两个不同托架打印的两个图像的前面或最初的边缘之间的距离在图1中指定或显示为预定距离X。实际上，为最大限度减少纸张或介质浪费，第一托架108打印的图像尺寸将小于或等于分隔两个托架108和110的距离X的整数倍P，(P≤x/n)，其中n是整数。
图2表示由图1中所示的彼此隔开距离X的两个托架108和110的打印头、在打印介质112的同侧基本上同步地打印一系列图像114、116、118和120之后的图1的打印机构。图2中，电动机或驱动机构106已经驱动一个或两个卷轴或滚筒102和104旋转，使打印介质112移动第一距离“2P”，其中P是单个图像的长度，在移动过程中，两个不同托架的打印头打印了连续的4个不同图像。在第一距离“P”两个图像114和116打印在介质112的同侧。如果距离“2P”小于或至少等于两个托架108和110之间的距离X(2P≤X)，那么，在第二距离“X-P”，可以打印两个其他图像118和120。
在这个系统，当(P＞X)时也可能打印大于X的图像，虽然会降低速度。例如，托架间隔X为6英寸(15.2cm)，但要打印的图像(一个或多个)较大，长达8英寸(20.3cm)，在另一个托架开始打印之前，第一图像114的2英寸(5cm)由托架110打印。随着打印进展并且介质在托架110下面移动，在介质已经移动托架110打印的第一图像的至少2英寸(5cm)之后，另一个托架108将开始打印第二个8英寸(20.3cm)的图像。当第一图像114完成后，另一个托架108继续打印第二图像最后的2英寸(5cm)。
就图2而言，打印托架110打印的第一图像114直接与也是托架110打印的第二打印图像118邻接。两个图像114和118的长度或尺寸最好等于或小于分隔两个托架108和110的距离(P≤x/n)。如图中所示，两个托架之间的间隔提供了足够的空间，使得在第一托架110打印图像114和118的同时、第二个打印托架在所述空间打印另两个图像116和120。如果P＝x/n，一旦完成4个图像，本质上没有浪费介质。介质可以向前移动X距离转换位置，两个托架可以重新开始打印过程。如果P≠x/n，将有小于P的部分介质(X-nP)不被打印而浪费。当向前移动转换位置以便开始打印时，这部分介质将被浪费。换句话说，使用两个打印托架，在单一介质上打印任何偶数个图像所需的时间将减半。
图3表示双托架打印机机构的简化的透视图。在图3中可以看到，两个打印托架108和110在某线段的端点之间沿着线段移动。第一打印托架108沿着包含端点E1和E2的弦C1移动。同样，第二打印托架110沿着包含端点E3和E4的另一根弦C2移动。两弦之间的距离如图3所示，例如，距离“X”。
在打印图像过程中，打印托架108和110将沿着平行的弦C1和C2横跨打印介质112，弦C1和C2有相同长度“L”，如图3所示。
打印图像时，当打印介质由卷轴或滚筒(图3未显示)驱动在打印托架下移动时，要求托架108和110在垂直方向上移动打印介质112。
在最佳实施例中，打印托架108和110是共面的，即位于同一个平面，因此当打印托架在它们下面打印图像的连续线条时介质112基本上是平坦的。当然可供选择的实施例也包括当根据单个或多个卷轴或滚筒机构在打印介质112的不同区域上打印连续图像时，打印托架108和110不共面的情况。
图1，2和3所示实施例都描述了固定位置的打印托架(打印托架在上面移动)。这种实施例的局限是打印托架之间的间隔被固定，限制了在两个托架108和110之间可以有效打印的图像尺寸。
通过改变两个打印托架108和110之间的距离，有可能使各个托架打印的图像尺寸改变以减少浪费。换句话说，有可能在使打印托架110的墨盒打印4英寸×6英寸的图像的同时，使第二个打印托架108的墨盒打印8英寸×10英寸的图像，如果两个打印头或托架之间的间隔被调整到使打印托架之间的间隔为8英寸的话。
图4表示打印托架108和110安装或连接到与常规的软盘和硬盘以及CD-ROM驱动器不同的螺杆驱动旋转的螺纹轴上，借助所述螺纹轴、通过在适当的驱动机构406和408控制下将螺纹轴旋转预定的周数来实现打印托架108和110的打印头的精确定位。当轴402和404旋转时，固定到打印托架108和110的匹配的螺纹联结器将驱动打印托架以及其他关联的安装轴410和412，并使打印托架108和110之间的距离随螺纹轴旋转的方向和周数而增加或减小。在这个实施例中，间隔距离X不是一个常数。
通过这种可变距离的打印托架，有可能根据各打印托架之间的间隔在它们之间打印不同尺寸的图像。介质切刀，如Bloomington MN的LuchtEngineer公司以“自动包装切刀”形式提供的并结合到介质流程中的切刀，用于将图像切成合适的尺寸。
图5表示又一个实施例，其中，一系列可移动的卷轴或滚筒502，504和506包括储存器，当打印进行时，借助储存器，额外的纸张或打印介质112可以在打印托架108和110之间卷动。如图5所示，根据卷轴502，504和506之间的间隔，存储在托架108和110之间的纸量可以不同以便改变两个托架之间可以打印的图像的尺寸。
图6表示了使托架108和110之间的打印介质的存储量最小化的三个滚筒502，504和506的位置。图中，从两个托架108和110打印了四个图像610，612，614和616，每个图像具有由参数“P”指定的固定宽度。这样，P＝x/2，其中n＝2。
通过改变滚筒502，504和506之间的间隔，可以改变打印托架108和110打印图像的最大高度和宽度。
用于高速卷筒纸打印机100的最佳实施例控制系统如图7的方框图所示。把打印作业说明、例如把图像数据规定为24位红、绿、兰(RGB)的说明；指定拷贝数量；图像尺寸信息；以及质量和介质设定的说明输入到页面格式化程序701。页面格式化程序决定页面尺寸和为两个打印区分配打印工作。半色调处理器703接收两个打印区输入并交替地对为托架1和2定义的打印区的图像带进行半色调处理。幅管理器705应用合适的打印方式并将半色调处理后的图像带格式化成打印幅。来自幅管理器705的两个区的输出和来自页面格式化程序701的页面尺寸信息加到机械控制器707以设定储存器、正确地激励滚筒驱动电动机、并把幅数据连接到托架1和2的打印头，并且在打印循环结束时激活介质切割机构。
虽然以上各图中显示两个打印托架，但是本专业技术人员将能认识到在同一打印介质上可以使用三个或三个以上打印托架同步地打印图像。通过增加对打印介质的一部分起作用的打印托架的数量，在给定时间内打印的图像数量将成比例增加。通过逐一地控制打印托架的操作，可以使用热喷墨或甚至压电技术来打印高质量彩色图像，在基本上相同的时间内打印多个图像，显著增加热喷墨打印机的输出量。当用于商业打印系统时，双打印托架可以显著增加高容量打印处理系统需要的输出量。

Claims (15)

1.一种打印机，它包括：
用于连续地传送打印介质(112)的机构，可以在所述打印介质(112)上打印多个图像(114，116)；
第一打印托架(108)，它能够在所述打印介质(112)的第一区域打印第一图像(116)；
第二打印托架(110)，它能够在所述第一打印托架(108)打印所述第一图像(116)的至少部分的同时、在所述打印介质(112)的第二区域打印第二图像(114)；
其特征在于还包括位于所述第一和第二打印托架(108，110)之间、在其上卷动打印介质的储存器机构(502，504，506)。
2.权利要求1的打印机，其特征在于：所述第一和第二打印托架(108，110)中至少一个携带热喷墨打印墨盒。
3.权利要求2的打印机，其特征在于：所述至少一个喷墨打印墨盒包括打印头。
4.权利要求1的打印机，其特征在于：所述第一打印托架(108)沿着具有长度L并且具有第一和第二端点E1和E2的弦C1移动，所述弦C1位于一个平面中；以及所述第二打印托架(110)沿着具有等于L的长度并且具有第一和第二端点E3和E4的弦C2移动，所述弦C2位于上述平面内并与弦C1平行但与弦C1隔开距离X，X是垂直于C1和C2测量的值。
5.权利要求1的打印机，其特征在于：所述第一和第二打印托架(108，110)彼此隔开可变的距离X。
6.权利要求1的打印机，其特征在于：所述第一和第二打印托架(108，110)彼此隔开固定的距离X。
7.权利要求1的打印机，其特征在于：所述第一和第二打印托架(108，110)是可以彼此相对移动的。
8.权利要求1的打印机，其特征在于：所述储存器机构包括多个卷轴机构，用于存储一定量的介质。
9.权利要求1的打印机，其特征在于：所述储存器机构包括多个可移动卷轴机构，用于在所述第一和第二打印托架(108，110)之间存储不同量的介质。
10.权利要求1的打印机，其特征在于还包括第三打印托架，所述第三打印托架与所述第一和第二打印托架隔开，并且用于在所述第一和第二打印托架中至少一个打印或者第一或者第二图像的至少一部分的同时，打印第三图像分至少一部分。
11.权利要求1的打印机，其特征在于还包括用于所述第一和第二打印托架的至少一个控制器，所述至少一个控制器逐一地控制从所述第一和第二托架打印第一和第二图像。
12.权利要求2的打印机，其特征在于：所述至少一个喷墨打印墨盒储存至少两种颜色的墨。
13.权利要求1的打印机，其特征在于：所述用于连续地传送打印介质的机构包括在其上输送所述介质(112)的至少一个滚筒。
14.权利要求1的打印机，其特征在于还包括介质切刀，所述切刀设置在所述打印机的输出位置，用于从所述介质切断所述第一和第二打印托架打印的图像。
15.一种在打印介质上同步打印各图像的方法，所述方法包括以下步骤：
使用第一打印托架在所述打印介质的第一区域打印第一图像；
在打印所述第一图像的同时，使用第二打印托架在所述打印介质的第二区域打印第二图像；
其特征在于还包括使用位于所述第一和第二打印托架(108，110)之间的一个储存器机构在所述第一和第二打印托架上卷动打印介质。
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