CN1769058A - 用于补偿热打印头的能量差的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于补偿在通过加热介质来打印图像的热打印头中的能量差的方法和装置。所述方法包括：当图像形成装置上电时，测量将电压施加到加热单元上的适配器的直流电压；以及通过使用所测量的直流电压来调整加热单元的加热时间。因此，在没有附加电压调整单元或手工补偿能量差的情况下获得图像的光密度的均匀分布是可能的。

Description

用于补偿热打印头的能量差的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于补偿热打印头中的能量差的方法和装置。更特别地，本发明涉及一种用于通过使用加热单元的阻抗和施加到它们上的电压调整热打印头的加热单元的加热时间来补偿热打印头中的能量差的方法和装置。

背景技术

在近几年中，已经为了打印高分辨率图像而开发了各种类型的热传送打印装置。一种热传送打印装置通过使用热打印头加热与介质接触的色带来将墨粉传送到介质上或加热介质的墨层以显示预定色彩，来形成图像。

热打印头包括具有预定阻抗R的多个加热单元。当将预定电压VHD施加到加热单元上时，该加热单元加热并且将热量传送到介质上以打印图像。

图1是显示与施加到热打印头的加热单元上的电压相对的用于绘画图像的光密度(OD)的数据序列100至130的曲线图。如果加热单元具有阻抗R以及施加到加热单元上的电压为VHD，则通过方程式(1)计算施加到加热单元上的能量E。通过利用加热单元加热介质所打印的图像的OD与能量E成比例。

$E=\frac{{\mathrm{VHD}}^2}{R}\×t\·\·\·\left(1\right),$

其中t表示在加热单元加热介质的期间的加热时间。曲线图100至130显示电压VHD中的增量引起施加到加热单元上的能量E中的增量，因此增加了图像的OD。

施加到加热单元上的电压中的或它们的阻抗中的误差引起在加热单元之间的能量中的差别，从而防止了图像的光密度的均匀分布。因此，重要的是补偿在加热单元之间的所施加电压和阻抗中的差别以便维持图像的光密度的均匀分布。

图2是用于补偿热打印头中的能量差的传统装置的电路图。图2的装置根据加热单元的阻抗通过调整施加到加热单元上的电压VHD来补偿在热打印头的加热单元之间的能量差。通过将阻抗和加热时间代入到方程式(1)中来计算VHD，以及该装置的可变电阻器220被调整以便电压调节器210将从适配器200施加的DC电压向下调节到电压VHD。

但是，需要DC/DC转换器来调整所施加的电压以便补偿如上所述的在热打印头中的能量差，因此增加了图像处理装置的体积、复杂度和制造成本。同样，必须执行通过改变可变电阻来调整所施加的电压的附加处理。

发明内容

本发明提供一种用于调整热打印头中的能量差的方法和装置，其打印图像并同时通过使用加热单元的阻抗和施加到它们上的电压来调整热打印头的加热单元的加热时间。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于补偿在使用包括加热单元的热打印头的图像形成装置中的能量差的方法，该方法包括：测量施加到加热单元上的电压；以及通过使用所测量的电压来调整加热单元的加热时间。

所述方法还包括测量加热单元的阻抗。

加热时间的调整包括使用加热单元的阻抗和所测量的电压来计算加热单元的加热时间。

加热时间的调整包括使用加热单元的阻抗和所测量的电压来调整用于驱动加热单元的选通信号的宽度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于补偿在使用包括加热单元的热打印头的图像形成装置中的能量差的方法，该方法包括：当图像形成装置上电时，测量施加到加热单元上的直流电压；以及通过使用所测量的直流电压来调整加热单元的加热时间。

加热时间的调整包括使用加热单元的阻抗和所测量的直流电压来计算加热时间。

加热时间的调整包括调整用于驱动加热单元的选通信号的宽度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于补偿在使用包括加热单元的热打印头的图像形成装置中的能量差的装置，该装置包括：电压测量单元，用于测量施加到加热单元上的电压；以及调整单元，用于通过使用所测量的电压来调整加热单元的加热时间。

所述装置还包括：阻抗测量单元，用于测量加热单元的阻抗。

所述调整单元使用所测量的电压和加热单元的阻抗来计算加热单元的加热时间。

当将所测量的电压施加到所述调整单元上时，所述调整单元通过使用所测量的电压和加热单元的阻抗来调整用于驱动加热单元的选通信号的宽度。

所述装置还包括：存储器，用于存储已调整的选通信号的宽度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于补偿在使用包括加热单元的热打印头的图像形成装置中的能量差的装置。该装置包括：电压测量单元，用于当图像形成装置上电时，测量施加到加热单元上的直流电压；以及调整单元，用于通过使用所测量的直流电压来调整加热单元的加热时间。

所述调整单元通过使用所测量的电压和加热单元的阻抗来计算加热单元的加热时间。

所述调整单元通过使用所测量的电压来调整用于驱动加热单元的选通信号的宽度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种通过使用带有加热单元的热打印头来打印图像的图像形成装置。该装置包括：电压测量单元，用于测量施加到加热单元上的电压；调整单元，用于通过使用所测量的电压来调整用于驱动加热单元的选通信号的宽度；以及打印单元，用于响应于所调整的选通信号，通过使用加热单元加热介质来打印图像。

所述电压测量单元当图像形成装置上电时，测量施加到加热单元上的电压。

所述电压测量单元测量施加到加热单元上的直流电压。

根据本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读记录介质，在该计算机可读记录介质上具有实现用于执行如上所述的用于补偿在使用热打印头的图像形成装置中的能量差的方法的程序。

附图说明

通过参考附图详细地描述本发明的示范性实施例，本发明的上述和其它方面和优点将变得更加明显，其中：

图1是与施加到热打印头的加热单元上的电压相对的用于绘画光密度的曲线图；

图2是用于补偿热打印头中的能量差的传统装置的电路图；

图3是根据本发明一个实施例的用于补偿热打印头中的能量差的装置的方框图；

图4是根据本发明一个实施例的图3的电压测量单元的电路图；

图5是根据本发明另一个实施例的图3的电压测量单元的电路图；

图6是根据本发明一个实施例的热打印头的电路图；

图7是根据本发明一个实施例的用于驱动热打印头的信号的时序图；

图8是根据本发明一个实施例的与施加到对能量差进行补偿的热打印头上的电压相对的、绘画图像的光密度的曲线图；以及

图9是根据本发明一个实施例的用于补偿热打印头中的能量差的方法的流程图。

贯穿于附图，相同的附图标记将被理解为是指相同的元件、特征和结构。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来详细地描述本发明的示范性实施例。

图3是根据本发明一个实施例的用于补偿热打印头(未示出)中的能量差的装置的方框图。参照图3，所述装置包括：功率检查单元300、电压测量单元310、调整单元320以及存储器330。现在将参照图9中示出的流程图来描述图3的所述装置的操作，其中所述流程图说明了根据本发明一个实施例的用于补偿热打印头中的能量差的方法。

功率检查单元300确定是否将功率P提供到图像形成装置，即，是否接通图像形成装置，并且当接通图像形成装置时产生和输出用来指令电压测量单元310来测量加热单元(未示出)的阻抗的信号(操作步骤900)。

响应于从功率检查单元300接收到的信号，电压测量单元310测量施加到加热单元上的电压VHD(操作步骤910)。图4是根据本发明一个实施例的电压测量单元310A的详细的方框图。参照图4，电压测量单元310A包括电阻器R₁400和R₂410、OP放大器420、以及模拟至数字转换器(ADC)430。电压VHD被电阻器R₁400和R₂410所划分，通过OP放大器420，其为缓冲器，以及使用ADC430被测量。ADC430可以是任何适当的ADC，诸如通常在图像形成装置中所包括的一般ADC。

图5是根据本发明另一个实施例的电压测量单元310B的详细的方框图。参照图5，包括电阻器R₁400和R₂410、OP放大器420、以及ADC430的电压测量单元310B优选地测量将电压VHD施加到加热单元(未示出)上的适配器440的DC电压以便确定电压VHD。

当由电压测量单元310所测量的电压VHD被施加到调整单元320上时，调整单元320通过将电压VHD和加热单元的阻抗R代入到方程式(2)中，来计算提供到加热单元上的功率P(操作步骤920)。

$P=\frac{{\mathrm{VHD}}^2}{R}\·\·\·\left(2\right)$

加热单元的阻抗R在该加热单元的制造期间已经被确定并且被存储在调整单元320中，或者当补偿热打印头中的能量差时由用户输入。或者，图3的装置还可以包括用于测量加热单元的阻抗R的阻抗测量单元(未示出)。

调整单元320通过将功率P代入到方程式(3)中，来计算在由加热单元加热介质(未示出)期间的加热时间t(操作步骤930)。

$t=\frac{E_S}{P}\·\·\·\left(3\right),$

其中E_s表示将要施加到加热单元上以便消除热打印头中的能量差的能量的参考值。也就是说，参考值E_s是为了图像的光密度的均匀分布而将要提供到介质的能量值。

调整单元320根据加热时间t来调整用于驱动加热单元的选通信号的宽度(操作步骤940)，以及将所调整的选通信号的宽度存储在存储器330中(操作步骤950)。将参照图6和7详细描述根据加热时间t调整选通信号的宽度的方法。

图6是包括多个加热单元500、510和520以及加热单元驱动器530、540和550的热打印头的电路图。加热单元500至520加热介质(未示出)并且分别由加热单元驱动器530至550来驱动。300dpi热打印头每3英寸长包括900个加热单元。加热单元被它们对应的加热单元驱动器所接通和关闭并且将由电压VHD所产生的热传送到所述介质。

当热打印头接收青色(C)、洋红(M)和黄(Y)数据并且打印图像时，由于C、M和Y数据值的范围从0到255，所以加热单元必须按从0到255的范围的次数将热施加到所述介质上以便打印C、M和Y数据中的每一个。因此，热打印头需要256个梯度来表示C、M和Y数据中的每一个。

图7是为一个梯度输入的、用于驱动热打印头的信号的时序图。参照图6，指示是否加热热打印头的加热单元(即它们是否被接通或关闭)的数据与时钟信号相同步地被串行输入到图5的加热单元驱动器530至550的移位寄存器中。在所有的数据被输入到移位寄存器中之后，该数据与锁存信号相同步地被临时存储在与加热单元500至520相对应的加热单元驱动器530至550的触发器中。当存储在触发器申的数据为逻辑高电平时，加热单元500至520将介质(未示出)加热与为逻辑低电平的选通信号的宽度W相对应的时间长度。

换句话说，选通信号的宽度W对应于在加热单元加热介质期间的加热时间。因此，通过使用选通信号的宽度W调整加热时间从而调整热打印头中的能量差是可能的。

图8是使用根据本发明的方法的、与施加到对能量差进行补偿的热打印头上的电压相对的图像的光密度的曲线图，在表1中被示出。

表1显示了根据热打印头的加热单元的加热时间所调整的选通信号的宽度，其是当将施加到加热单元上的电压从26V增加到26.99V时计算出来的。

图8的曲线图示出：使用根据本发明一个实施例的方法，通过调整选通信号的宽度来补偿热打印头中的能量差，有可能获得与施加到加热单元上的电压中的变化无关的、图像的光密度的均匀分布。

如上所述，在根据本发明一个实施例的用于补偿热打印头中的能量差的方法和装置中，当使用热打印头来打印图像时，该图像被打印并同时使用加热单元的阻抗和施加到它们上的电压来调整热打印头的加热单元的加热时间。因此，在没有附加电压调整单元或手工补偿能量差的情况下获得图像的光密度的均匀分布是可能的。

本发明的实施例能够被作为计算机可读介质中的计算机可读代码来具体化(embody)。计算机可读介质可以是任何能够存储由计算机系统读取的数据的记录装置，诸如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、光学数据存储设备等。同样，例如，计算机可读介质可以为经由因特网传送数据的载波。计算机可读介质可以被分发在通过网络相互连接的计算机系统之中，以及本发明的实施例可以被存储并且作为在分布系统中的计算机可读代码来实现。本领域的编程人员能容易地推导出执行本发明所需要的功能性程序、代码和代码段。

虽然已经参考本发明的示范性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在没有脱离所附的权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，这里可以做出形式和细节上的各种变化。

本申请要求在韩国知识产权局中的、申请日为2004年11月05日的韩国专利申请第10-2004-0089697号以及申请日为2005年03月18日的韩国专利申请第10-2005-0022532号的、35U.S.C.§119(a)下的优先权，这里引用其整个公开内容作为参考。

Claims (20)

1.一种用于补偿在使用包括加热单元的热打印头的图像形成装置中的能量差的方法，该方法包括：

测量施加到所述加热单元上的电压；以及

通过使用所测量的电压来调整加热单元的加热时间。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：测量所述加热单元的阻抗。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，加热时间的调整包括使用所述加热单元的阻抗和所测量的电压来计算加热单元的加热时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，加热时间的调整包括使用所述加热单元的阻抗和所测量的电压来调整用于驱动所述加热单元的选通信号的宽度。

5.一种用于补偿在使用包括加热单元的热打印头的图像形成装置中的能量差的方法，该方法包括：

当所述图像形成装置上电时，测量施加到所述加热单元上的直流电压；以及

通过使用所测量的直流电压来调整加热单元的加热时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，加热时间的调整包括使用所述加热单元的阻抗和所测量的直流电压来计算加热时间。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，加热时间的调整包括调整用于驱动所述加热单元的选通信号的宽度。

8.一种用于补偿在使用包括加热单元的热打印头的图像形成装置中的能量差的装置，该装置包括：

电压测量单元，用于测量施加到所述加热单元上的电压；以及

调整单元，用于通过使用所测量的电压来调整加热单元的加热时间。

9.根据权利要求8所述的装置，还包括：阻抗测量单元，用于测量所述加热单元的阻抗。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述调整单元使用所测量的电压和所述加热单元的阻抗来计算所述加热单元的加热时间。

11.根据权利要求8所述的装置，其中，当将所测量的电压施加到所述调整单元上时，所述调整单元通过使用所测量的电压和所述加热单元的阻抗来调整用于驱动所述加热单元的选通信号的宽度。

12.根据权利要求8所述的装置，还包括：存储器，用于存储已调整的选通信号的宽度。

13.一种用于补偿在使用包括加热单元的热打印头的图像形成装置中的能量差的装置，该装置包括：

电压测量单元，用于当所述图像形成装置上电时，测量施加到所述加热单元上的直流电压；以及

调整单元，用于通过使用所测量的直流电压来调整所述加热单元的加热时间。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述调整单元通过使用所测量的电压和所述加热单元的阻抗来计算所述加热单元的加热时间。

15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述调整单元通过使用所测量的电压来调整用于驱动所述加热单元的选通信号的宽度。

16.一种通过使用带有加热单元的热打印头来打印图像的图像形成装置，该装置包括：

电压测量单元，用于测量施加到所述加热单元上的电压；

调整单元，用于通过使用所测量的电压来调整用于驱动所述加热单元的选通信号的宽度；以及

打印单元，用于响应于所调整的选通信号，通过使用所述加热单元加热介质来打印图像。

17.根据权利要求16所述的图像形成装置，其中，所述电压测量单元当所述图像形成装置上电时，测量施加到所述加热单元上的电压。

18.根据权利要求16所述的图像形成装置，其中，所述电压测量单元测量施加到所述加热单元上的直流电压。

19.一种计算机可读记录介质，其上具有实现用于在计算机中执行权利要求1的方法的程序。

20.一种计算机可读记录介质，其上具有实现用于在计算机中执行权利要求5的方法的程序。

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