DE10160630A1 - Druckvorrichtung mit optimierter Druckknopfpositionierungslogik - Google Patents
Druckvorrichtung mit optimierter DruckknopfpositionierungslogikInfo
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Abstract
Ein Drucker umfasst einen Druckpfad (32, 160), welcher entlang einer Links-Rechts-Richtung angeordnet ist, einem Antriebssystem (34) zum Bewegen eines Druckkopfes (36) nach links oder nach rechts entlang des Druckpfades (32, 160), einem Steuerungskreis (38) zum Steuern des Antriebssystems (34) und einem Vorhersehsystem (40, 140). Der Druckkopf (36) wird verwendet, um einen Druckvorgang auszuführen, welcher zumindest ein Pixel auf ein Medium in einer Druckspur (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) bildet. Das Vorhersehsystem (40, 140) bestimmt eine Vielzahl von unterschiedlichen Pfaden (32, 160), welche zumindest drei Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) abdecken und berechnet eine Druckzeit, welche durch das Antriebssystem (34) benötigt wird, um jeden Pfad (32, 160) abzudecken. Das Vorhersehsystem (40, 140) wählt dann einen Pfad (32, 160) mit der kürzesten Druckzeit aus und das Steuerungssystem steuert das Antriebssystem (34), derart, dass es diesen Pfad (32, 160) folgt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung mit
einem verbesserten Verfahren zum Positionieren des Druckkopfes
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, um das gesamte Druck
verfahren zu beschleunigen.
Eines der heutzutage am häufigsten verwendeten Druckverfahren
für Drucker ist die Verwendung eines Druckkopfes, welcher sich
nach links und rechts entlang einer Druckführungsbahn bewegt.
Ein modernes Verfahren zur Verringerung der Druckzeit ist es,
Druckspuren (print swaths) in einer Druckeranalyse (printer
parse) für ein Dokument aufzuweisen, welches in einer alter
nierenden Weise von links nach rechts und rechts nach links
gedruckt wird. Zusätzlich müssen sich die Druckköpfe nicht
hinter den Bereich des tatsächlichen Druckbereichs bewegen.
Dieses Verfahren ist sehr nützlich, wenn ein Dokument mit ei
nem engen Bild bzw. Druckbereich darauf gedruckt wird.
Es ist jedoch verständlich, dass sogar das obige Verfahren in
gewissem Maße Zeit verschwendet. Zeit könnte deutlich einge
spart werden, wenn der Druckkopf zwei versetzte Linien eines
Bildes in einer Links-nach-rechts-Weise drucken könnte anstatt
der Verwendung der alternierenden links nach rechts und rechts
nach links Bewegung.
Von daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei ein
fachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit
einen Drucker sowie ein Druckverfahren bereitzustellen, welche
ein verbessertes Druckkopfpositionierverfahren aufweisen, um
einen Druckvorgang zu beschleunigen.
Diese Aufgabe wird durch eine Druckvorrichtung mit den Merkma
len des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils
Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Vorher
sehsystem, d. h. ein vorausschauendes System, bereit, welches
eine Vielzahl von unterschiedlichen Pfaden bestimmt, welche
zumindest die nächsten drei Druckspuren umfassen. Das Vorher
sehsystem berechnet die gesamte überschüssige Bewegungszeit,
welche durch den Druckkopf benötigt wird, um jeden Pfad abzu
decken. Das Vorhersehsystem wählt dann den Pfad mit der kürze
sten überschüssigen Bewegungszeit aus. Dieser Pfad wird dann
durch den Steuerungskreis innerhalb des Druckers verwendet, um
den Druckkopf zu führen, so dass die für den Druckvorgang not
wendige Zeit verringert wird.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beglei
tenden Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung ist
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines gleitbar
entlang einer Druckführungsbahn angeordneten
Druckkopfes eines Druckers gemäß dem Stand der
Technik;
Fig. 2 ein Diagramm, welches die Druckspuren eines ersten
Druckers gemäß dem Stand der Technik darstellt;
Fig. 3 ein Diagramm, welches die Druckspuren eines zweiten
Druckers gemäß dem Stand der Technik darstellt;
Fig. 4 ein Diagramm, welches die Druckspuren eines dritten
Druckers gemäß dem Stand der Technik darstellt;
Fig. 5 ein Diagramm, welches einen Druckbereich darstellt,
welcher durch Druckspuren eines Druckers gemäß dem
Stand der Technik abgedeckt ist, welcher das in Fig.
4 dargestellte Druckverfahren verwendet;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Druckers gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein Funktionsblockdiagramm des in Fig. 6 gezeigten
Druckers;
Fig. 8 ein Diagramm, welches eine Druckspur gemäß der vor
liegenden Erfindung darstellt;
Fig. 9 stellt eine überschüssige Bewegungszeit dar, welche
eine erste Bedingung der vorliegenden Erfindung er
füllt;
Fig. 10 stellt eine überschüssige Bewegungszeit dar, welche
eine zweite Bedingung der vorliegenden Erfindung er
füllt;
Fig. 11 stellt eine überschüssige Bewegungszeit dar, welche
eine dritte Bedingung der vorliegenden Erfindung er
füllt;
Fig. 12 stellt eine überschüssige Bewegungszeit dar, welche
eine vierte Bedingung der vorliegenden Erfindung er
füllt;
Fig. 13 stellt drei Druckbereiche dar, welche durch das Vor
hersehsystem der vorliegenden Erfindung in Betracht
gezogen werden, und
Fig. 14 zeigt einen Entscheidungspfad-Baum für die Druckbe
reiche von Fig. 13.
Eines der heutzutage am häufigsten verwendeten Druckverfahren
für Drucker ist die Verwendung eines Druckkopfes, welcher sich
von links nach rechts entlang einer Druckführungsbahn bewegt.
In Fig. 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Druckkop
fes 10 gezeigt, welcher gleitbar entlang einer Druckführungs
bahn 12 eines Druckers 5 angeordnet ist. Der Druckkopf 10
gleitet auf der Druckführungsbahn 12 nach links und nach
rechts, entlang der Richtung des Pfeils RL. Zwei Rollen 14 si
chern ein Papier 7 unter dem Druckkopf 10 und führen das Pa
pier 7 in nacheinanderfolgenden Schritten zur Druckführungs
bahn 12 zu. Mit jedem Passieren des Druckkopfes 10 hinterlässt
der Druckkopf 10 eine Spur von Pixeln auf dem Papier 7 und das
Papier 7 wird um einen vorbestimmten Betrag, welcher gleich
der Druckhöhe des Druckkopfes 10 ist vorwärts geschoben. Jedes
Passieren des Druckkopfes wird als eine "Druckspur" bezeichnet
und der Druckkopf 10 zeichnet eine Aufeinanderfolge von Druck
spuren über das Papier 7, um einen Druckvorgang zu beenden.
Die Druckspuren sind jeweils übereinander angeordnet, um voll
ständig alle der gedruckten Bereiche des Papiers 7 abzudecken.
Es sei angemerkt, dass eine Druckspur nicht notwendigerweise
einer gedruckten Linie von z. B. Text entspricht. Abhängig von
der relativen Höhe der Linie des Textes und der Druckhöhe des
Druckkopfes 10 sind mehrere Druckspuren notwendig, um eine
Textlinie abzudecken, oder die Druckspur kann mehr als eine
einzelne Textlinie in einer Druckspur abdecken.
Die Druckspuren von frühen Druckern überdecken rigoros jeden
Bereich des Papiers 7, wobei sie von links nach rechts schwen
ken, so wie man einen Text liest. Die resultierenden Druckspu
ren sind in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 ist ein Diagramm von
Druckspuren eines frühen Druckers. Die Pfeile bezeichnen die
Richtung und Länge des zurückgelegten Weges des Druckkopfes
10, wenn der Druckkopf 10 Pixel auf dem Papier 7 erzeugt. Der
gestrichelte Bereich 16 bezeichnet die tatsächlichen Abmessun
gen des gedruckten Bereichs auf dem Papier 7. Hieraus wird
deutlich, dass ein großer Zeitanteil verschwendet wird, indem
der Druckkopf 10 von der rechten Seite des Papiers 7 zur lin
ken Seite bewegt wird, um eine Druckspur zu beginnen. Zusätz
lich wird Zeit verschwendet, da der Druckkopf 10 über die End
punkte des Druckbereichs 16 hinaus bewegt wird.
Eine wesentliche Einsparung von Druckzeit wurde erreicht, in
dem die Druckspuren das Papier 7 in einer alternierenden Weise
von links nach rechts und von rechts nach links analysieren.
Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Fig. 3 ist eine Darstellung
von Druckspuren eines zweiten Druckers gemäß dem Stand der
Technik. Bei den Druckspuren von Fig. 3 verhält sich der
Druckkopf 10 nicht länger wie ein Wagenrücklauf bei einer
Schreibmaschine, sondern druckt stattdessen, wenn er sich so
wohl nach links als auch nach rechts bewegt. Dies verringert
signifikant den Zeitbetrag, welcher benötigt wird, um einen
Druckvorgang abzuschließen. Jedoch fährt der Druckkopf 10 im
mer noch fort, die gesamten linken und rechten Abmessungen des
Papiers 7 abzudecken, so dass über den tatsächlichen Druckbe
reich 16 hinausgegangen wird, was zu einer Zeitverschwendung
führt.
Mit dem jüngsten Fortschritt einer Positionierlogik für den
Druckkopf 10 bewegt sich der Druckkopf 10 nicht länger über
die Ausmaße des tatsächlichen Druckbereichs hinaus, was in
Fig. 4 dargestellt ist. Fig. 4 ist ein Diagramm von Druckspu
ren eines dritten Druckers gemäß dem Stand der Technik. Es ist
ersichtlich, dass dies die schnellste Methode zum Ausführen
einer Druckoperation ist, da notwendige Bewegungen des
Druckkopfes 10 minimiert sind.
Das obige Verfahren scheint das Ende der Entwicklung zu sein.
Jedoch wird es bei einer genaueren Untersuchung deutlich, dass
selbst das obige Verfahren etwas zeitverschwenderisch ist.
Nachfolgend wird Fig. 5 beschrieben. Fig. 5 ist ein Diagramm,
welches Druckbereiche 20 und 22 zeigt, welche durch einen
Drucker abgedeckt sind, der das Druckverfahren von Fig. 4 ver
wendet. Die beiden Druckbereiche 20 und 22 sind dargestellt,
wobei sie jeweils durch eine Druckspur 21 und 23 abgedeckt
sind. Die Druckspur 23 ist auf einer Linie unter der der
Druckspur 21. Der Druckkopf 10 schwenkt von dem linken Ende
des Druckbereichs 20 zum rechten Ende des Druckbereichs 20 und
führt dann seine Bewegung zum ganz rechts angeordneten Rand
des Druckbereichs 22 fort. Das Papier 7 wird vorgeschoben und
dann fährt der Druckkopf 10 vom rechten Ende des Druckbereichs
22 zum linken Ende des Druckbereichs 22. Da der Druckkopf 10
einen festgelegten, alternierenden Zyklus von Links-nach-
rechts- und Rechts-nach-links-Bewegungen verwendet, muss der
Druckkopf 10 über den Bereich 24 verfahren, wobei keine nütz
liche Druckfunktion ausgeführt wird, um sich selbst an der
rechten Seite des Druckbereichs 22 zu positionieren. Zeit
würde klarerweise eingespart werden, wenn der Druckkopf 10
beide Spuren 20 und 22 in der gleichen Links-nach rechts-Weise
drucken würde, wobei das Papier 10 vorgeschoben würde, wenn
der Druckkopf 10 sich zwischen den beiden Druckbereichen 20
und 22 befindet. In diesem Fall würde der Druckkopf 10 den
kleineren Abstand des Bereichs 25 überfahren.
Nachfolgend wird auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen. Fig. 6
ist eine perspektivische Ansicht einer Druckvorrichtung 30 ge
mäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 7 ist ein Funktionsblock
diagramm der Druckvorrichtung 30. Der Drucker 30 weist einen
Druckpfad 32 auf, welcher sich einer Links- und Rechtsrichtung
erstreckt, wie durch den Pfeil LR angegeben. Ein Antriebs
system 34 bewegt den Druckkopf 36 nach links und nach rechts
entlang des Druckpfades 32. Der Druckkopf 36 kann von einem
beliebigen Typ sein, wie beispielsweise ein Punktmatrix-Druck
kopf eines Liniendruckers, ein Tintenstrahldruckkopf, oder
dergleichen. Der Druckkopf 36 wird verwendet, um Pixel auf ei
nem Medium 31 zu erzeugen, und bewegt sich nach links und nach
rechts, wodurch eine Vielzahl von Druckspuren beschrieben wer
den, welche die Bereiche auf dem Medium 31 abdecken, welche
während eines Druckvorgangs bedruckt werden müssen. Das An
triebssystem 34 wird durch einen Steuerkreis 38 gesteuert. Der
Steuerkreis 38 verwendet ein Vorhersehsystem 40 zur Steuerung
des Antriebssystems 34, so dass der Druckkopf 36 einen Pfad
folgt, welcher die Druckspuren in einem minimalen Zeitbetrag
abdeckt.
Das Vorhersehsystem 40 implementiert das Verfahren der vorlie
genden Erfindung, welches ausführlich nachfolgend beschrieben
wird, um einen Pfad aufzufinden, welcher zumindest die näch
sten drei aufeinander folgenden Druckspuren des Druckkopfes 36
am schnellsten abdeckt. Das Vorhersehsystem 40 analysiert die
Druckabmessungen der Druckspuren und findet eine Vielzahl von
unterschiedlichen Pfaden auf, welche diese Druckspuren ab
decken. Das Vorhersehsystem 40 bestimmt dann für jeden Pfad
die Zeit, welche das Antriebssystem 34 benötigt, um den Druck
kopf 36 dem Pfad folgen zu lassen. Aus all diesen Pfaden und
den zugehörigen Zeiten wählt das Vorhersehsystem 40 den Pfad
mit der kürzesten Zeit aus. Der Steuerkreis 38 verwendet dann
diesen Pfad, um die Befehle an das Antriebssystem 34 auszuge
ben. Der Druckkopf 36 folgt somit dem schnellstmöglichen Pfad,
um den Druckvorgang zu vervollständigen.
Um das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung einzuführen,
welches durch das Vorhersehsystem 40 verwendet wird, wird auf
Fig. 8 mit Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen.
Fig. 8 ist ein Diagramm, welches eine Druckspur 50 der vorlie
genden Erfindung darstellt. Obwohl es nur ein spezielles Bei
spiel ist, wird die Druckspur 50 verwendet, um die Form der
Druckspuren im Allgemeinen darzustellen. Die Druckspur 50
liegt entlang der Links- und Rechtsrichtung (LR), wie durch
den Pfeil LR angedeutet. Die Druckspur 50 weist einen Be
schleunigungsbereich 52, einen Druckbereich 54, einen über
schüssigen Bewegungsbereich 56 und einen Verzögerungsbereich
58 auf. Der Beschleunigungsbereich 52 wird durch das Antriebs
system verwendet, um den Druckkopf 36 auf eine festgelegte,
vorbestimmte Druckgeschwindigkeit zu beschleunigen. Die Druck
geschwindigkeit ist im Wesentlichen über den Druckbereich 54
und den überschüssigen Bewegungsbereich 56 konstant. Der
Druckbereich 54 skizziert den Abschnitt, in dem der Druckkopf
36 Pixel auf dem Medium 31 erzeugt. Üblicherweise markiert der
Druckbereich 54 die äußersten linken und rechten Extrema der
durch den Druckkopf 36 gebildeten Pixel in der Druckspur 50.
Kein Drucken wird in dem überschüssigen Bewegungsbereich 56
ausgeführt. Der Zweck des überschüssigen Bewegungsbereichs 56
besteht nur darin, den Druckkopf 36 in die Position für den
Druckbereich einer nachfolgenden Druckspur zu bringen. Der
Verzögerungsbereich 58 wird durch das Antriebssystem 34 ver
wendet, um den Druckkopf 36 zum Anhalten zu bringen. Dies
tritt dann auf, wenn für die nächste Druckspur der Druckkopf
36 seine Bewegungsrichtung ändern muss, oder das Medium 31
vorgeschoben werden muss. Das Folgende sei für eine Druckspur
im Allgemeinfall angemerkt:
- 1. Die Druckspur 50 bezeichnet eine Links-nach rechts-Bewe gung des Druckkopfes 36. Wenn die Richtung der Bewegung des Druckkopfes 36 von rechts nach links ist, d. h. ent gegengesetzt der der Druckspur 50, sind die Positionen des Beschleunigungsbereichs 52 und des Verzögerungsbe reichs 58 getauscht.
- 2. Die Druckspur des allgemeinen falls braucht keinen über schüssigen Bewegungsbereich 56.
- 3. Der Druckbereich 54 kann vor dem überschüssigen Bewe gungsbereich 56 in Relation zur Bewegungsrichtung des Druckkopfes 36 liegen.
Die Druckspuren sind durch ihre Beschleunigungs- und Verzöge
rungsbereiche "miteinander verkettet". Somit ist der Beschleu
nigungsbereich einer aktuellen Druckspur mit dem Verzögerungs
bereich einer vorherigen Druckspur verbunden. Diese Verbindung
kann sowohl unmittelbar als auch durch einen Zwischenbereich
einer überschüssigen Bewegung bestehen, was später beschrieben
wird. Jeder Druckbereich einer Druckspur kann derart angesehen
werden, dass er einen Startpunkt und einen Endpunkt aufweist.
Der Druckkopf 36 beginnt den Druckvorgang für eine Druckspur
am, oder kurz nach, dem Startpunkt der Druckspur. In ähnlicher
Weise beendet der Druckkopf 36 das Drucken an, oder kurz vor,
dem Endpunkt der Druckspur. Beispielsweise weist der Druckbe
reich 54 der Druckspur 50 einen Startpunkt 53 auf, hinter wel
chem der Druckkopf 36 beginnt, Pixel zu erzeugen. Die Druck
spur 50 weist ebenfalls einen Endpunkt 55 auf, vor welchem der
Druckkopf 36 die Erzeugung von Pixeln beendet. Der Druckkopf
36 erfährt überschüssige Bewegungszeiten, wenn er vom Endpunkt
einer vorherigen Druckspur zum Startpunkt einer nachfolgenden
Druckspur bewegt wird. Es ist eine fundamentale Funktion des
Vorhersehsystems 40, derartige überschüssige Bewegungszeiten
zu berechnen.
Das Vorhersehsystem 40 zieht vier einzigartige Bedingungen in
Betracht, wenn es die überschüssige Bewegungszeit zwischen ei
ner augenblicklichen Druckspur und einer nachfolgenden Druck
spur berechnet. Diese vier Bedingungen werden kurz wie folgt
beschrieben:
- 1. Der Druckkopf 36 kehrt einmal seine Richtung um, um vom Endpunkt der vorherigen Druckspur zum Startpunkt der augenblicklichen Druckspur zu kommen.
- 2. Der Druckkopf 36 kehrt seine Richtung zwei Mal um, um vom Endpunkt der vorherigen Druckspur zum Startpunkt der augenblicklichen Druckspur zu kommen.
- 3. Der Druckkopf 36 kehrt seine Richtung nicht um, um vom Endpunkt der vorherigen Druckspur zum Startpunkt der augenblicklichen Druckspur zu kommen, und es gibt je weils keine Überlappung von Verzögerungs- und Beschleu nigungsbereichen der vorherigen und der augenblicklichen Druckspuren.
- 4. Der Druckkopf 36 kehrt seine Richtung nicht um, um vom Endpunkt der vorherigen Druckspur zum Startpunkt der augenblicklichen Druckspur zu kommen, und es gibt je weils eine Überlappung der Verzögerungs- und Beschleu nigungsbereiche der vorherigen und der augenblicklichen Druckspuren.
Nachfolgend wird Fig. 9 unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7
beschrieben. Fig. 9 stellt eine überschüssige Bewegungszeit
dar, welche die erste Bedingung der vorliegenden Erfindung er
füllt. Fig. 9 zeigt eine vorherige Druckspur 60 und eine
augenblickliche Druckspur 70. Die augenblickliche Druckspur 70
wird durch den Druckkopf 36 unmittelbar nach der vorherigen
Druckspur 60 abgedeckt. Obwohl die Druckspuren 60 und 70 in
Vertikalrichtung voneinander getrennt dargestellt sind, wie
sie tatsächlich auf dem Medium 31, auf welches sie gedruckt
werden, sind, liegen sie, soweit der Druckkopf 36 betroffen
ist, beide an dem Druckpfad 32 entlang der Links- und Rechts
richtung (LR) des Pfeils LR. Die vorherige Druckspur 60 weist
einen Beschleunigungsbereich 62, einen Druckbereich 64, einen
überschüssigen Bewegungsbereich 66 und einen Verzögerungsbe
reich 68 auf. Die augenblickliche Druckspur 70 weist einen Be
schleunigungsbereich 72, einen Druckbereich 74 und einen Ver
zögerungsbereich 78 auf. Aus den relativen Anordnungen der Be
schleunigungs- und Verzögerungsbereiche der beiden Druckspuren
ist es deutlich, dass die vorherige Druckspur 60 durch den
Druckkopf 36 in einer Links-nach-rechts-Richtung abgedeckt
ist, wohingegen die augenblickliche Druckspur 70 in einer
Rechts-nach-links-Richtung abgedeckt ist. Hier sei angemerkt,
dass der Verzögerungsbereich 68 unmittelbar mit dem Beschleu
nigungsbereich 72 verkettet ist bzw. nachfolgt. Der Druckkopf
36 kehrt somit seine Richtung nur einmal um, um vom Endpunkt
65 des vorherigen Druckbereichs 64 zum Startpunkt 73 des au
genblicklichen Druckbereichs zu kommen. Eine überschüssige Be
wegungszeit zwischen der vorherigen Druckspur 60 und der
augenblicklichen Druckspur 70 wird somit durch das Vorherseh
system 40 unter Verwendung des folgenden Verfahrens berechnet:
t = S/V (1)
wobei t die überschüssige Bewegungszeit der augenblicklichen
Druckspur 70 ist, S der durch den Druckkopf 36 entlang der
Druckführungsbahn 32 zurückgelegte Abstand ist, um vom End
punkt 65 zum Startpunkt 73 zu gelangen, welcher in Fig. 9
durch S1 bezeichnet ist, und V die Druckgeschwindigkeit des
Druckkopfes 36 ist. Selbstverständlich sind viele andere An
ordnungen von vorherigen und augenblicklichen Druckspuren mit
verschiedenen Graden und Ausführungen von Überlappungen oder
Nichtüberlappungen der breiten Druckspuren möglich. Jedoch
bleibt die folgende allgemeine Bedingung gültig: Wenn der
Druckkopf 36 seine Richtung nur einmal umkehrt, um von der
vorherigen zur augenblicklichen Druckspur zu gelangen, dann
wird die überschüssige Bewegungszeit für die augenblickliche
Druckspur als Abstand von dem Endpunkt des Druckbereichs der
vorherigen Druckspur zum Startpunkt des Druckbereichs der
augenblicklichen Druckspur (S) geteilt durch die Druckge
schwindigkeit des Druckkopfes 36 (V) berechnet, wie durch
Gleichung (1) angegeben. Der Abstand ist selbstverständlich
entlang der Line LR des Druckpfades 32 und umfasst keine ver
tikalen Komponenten.
Wenn der Druckkopf 36 seine Richtung zwei Mal umkehrt, um vom
Endpunkt einer vorherigen Druckspur zum Startpunkt einer au
genblicklichen Druckspur zu gelangen, verwendet das Vorherseh
system 40 dann das nachfolgende Verfahren, um die überschüs
sige Bewegungszeit zwischen diesen beiden Druckspuren zu be
rechnen:
t = (S/V) + ta + td (2)
wobei t die überschüssige Bewegungszeit für die augenblickli
che Druckspur ist, S der Abstand von dem Endpunkt des Druckbe
reichs der vorherigen Druckspur zum Startpunkt des Druckbe
reichs der augenblicklichen Druckspur ist, V die Druckge
schwindigkeit des Druckkopfes 36 ist, ta die für den Druckkopf
36 notwendige Zeit zur Bewegung durch einen Beschleunigungsbe
reich ist und td die für den Druckkopf 36 benötigte Zeit zur
Bewegung durch einen Verzögerungsbereich ist. Ein derartiges
Beispiel ist in Fig. 10 gezeigt, welche eine überschüssige Be
wegungszeit darstellt, die diese zweite Bedingung der vorlie
genden Erfindung erfüllt. Eine vorherige Druckspur 80 weist
einen Beschleunigungsbereich 82, einen Druckbereich 84 und ei
nen Verzögerungsbereich 88 auf. Eine augenblickliche Druckspur
90 weist einen Beschleunigungsbereich 92, einen Druckbereich
94 und einen Verzögerungsbereich 98 auf. Die vorherige Druck
spur 80 und die augenblickliche Druckspur 90 werden beide
durch den Druckkopf 36 in der gleichen Links-nach-rechts-Weise
durchfahren, wie durch die Anordnung ihrer Beschleunigungsbe
reiche 82, 92 und ihrer Verzögerungsbereiche 88, 98 angegeben
ist. Zwischen diesen beiden Druckspuren ist jedoch ein Bereich
einer überschüssigen Bewegung 100. Dieser Bereich 100 ist
keine wahre Druckspur, da er keinen Druckbereich aufweist. Er
repräsentiert einfach nur das "Zurückfahren" des Druckkopfes
36, um vom Endpunkt 85 der vorherigen Druckspur 80 zum Start
punkt 93 der augenblicklichen Druckspur 90 zu gelangen. Die
vorherige Druckspur 80 und die augenblickliche Druckspur 90
sind somit durch den Zwischenbereich der überschüssigen Bewe
gung 100 verkettet. Der Wert S der Gleichung (2) ist der Ab
stand entlang LR vom Endpunkt 85 zum Startpunkt 93 und ist in
Fig. 10 durch S2 angegeben. Der Wert ta der Gleichung (2) be
zieht sich auf den Beschleunigungsbereich 102 des Bereichs 100
und stellt einfach nur den Zeitbetrag dar, welcher durch den
Druckkopf 36 benötigt wird, um durch den Beschleunigungsbe
reich 102 zu verfahren. In ähnlicher Weise bezieht sich der
Wert td der Gleichung (2) auf den Verzögerungsbereich 108 des
Bereichs 100 und stellt den Zeitbetrag dar, welcher durch den
Druckkopf 36 benötigt wird, um durch den Verzögerungsbereich
108 zu verfahren.
Wenn der Druckkopf 36 seine Richtung nicht umkehrt, um von dem
Endpunkt einer vorherigen Druckspur zum Startpunkt der augen
blicklichen Druckspur zu gelangen und sich der Verzögerungsbe
reich der vorherigen Druckspur nicht mit dem Beschleunigungs
bereich der augenblicklichen Druckspur überlappt, dann verwen
det das Vorhersehsystem 40 das folgende Verfahren, um die
überschüssige Bewegungszeit zu berechnen:
t = [S - (Sa + Sd)]/V (3)
wobei t die überschüssige Bewegungszeit für die augenblickli
che Druckspur ist, S der Abstand vom Endpunkt der vorherigen
Druckspur zum Startpunkt der augenblicklichen Druckspur ist, Sa
die Breite entlang LR eines Beschleunigungsbereichs ist, Sd die
Breite entlang LR eines Verzögerungsbereichs ist, und V die
Druckgeschwindigkeit des Druckkopfs 36 ist. Dies ist in Fig.
11 dargestellt, welche eine überschüssige Bewegungszeit dar
stellt, die diese dritte Bedingung der vorliegenden Erfindung
erfüllt. Eine vorherige Druckspur 110 weist einen Beschleuni
gungsbereich 112, einen Druckbereich 114 und einen Verzöge
rungsbereich 118 auf. Eine augenblickliche Druckspur 120 weist
einen Beschleunigungsbereich 122, einen Druckbereich 124, ei
nen Bereich 126 übermäßiger Bewegung und einen Verzögerungsbe
reich 128 auf. Die vorherige Druckspur 110 ist durch den
Druckkopf 36 in einer Weise von links nach rechts überdeckt
und dann ist die augenblickliche Druckspur 120 nachfolgend
durch den Druckkopf 36 abgedeckt, ebenfalls in einer Weise von
links nach rechts. Der Druckkopf 36 ändert seine Richtung
nicht, um von der vorherigen Druckspur 110 zur augen
blicklichen Druckspur 120 zu gelangen. Das Medium 31 wird vor
geschoben, während der Druckkopf 36 sich zwischen der vorheri
gen Druckspur 110 und der augenblicklichen Druckspur 120 be
findet. In Fig. 11 ist S der Gleichung (3) durch den Pfeil 53
bezeichnet, was den Abstand entlang LR vom Endpunkt 115 der
vorherigen Druckspur 110 zum Startpunkt 123 der augenblickli
chen Druckspur 120 bezeichnet. Sd der Gleichung (3) ist durch
den Pfeil Sd bezeichnet, was einfach die Breite entlang LR des
Verzögerungsbereichs 118 ist. In ähnlicher Weise ist Sa der
Gleichung (3) durch einen Pfeil Sa bezeichnet, das die Breite
entlang LR des Beschleunigungsbereichs 122 ist. Die Gleichung
(3) ist im Wesentlichen die Breite des überschüssigen Bewe
gungsbereichs 126 geteilt durch die Druckgeschwindigkeit des
Druckkopfes 36. Es sei angemerkt, dass der Beschleunigungsbe
reich 122 unmittelbar dem Verzögerungsbereich 118 folgt.
Wenn schließlich der Druckkopf 36 die Richtung nicht umkehrt,
um vom Endpunkt einer vorherigen Druckspur zum Startpunkt ei
ner augenblicklichen Druckspur zu gelangen, und der Verzöge
rungsbereich der vorherigen Druckspur den Beschleunigungsbe
reich der augenblicklichen Druckspur überlappt, dann verwendet
das Vorhersehsystem 40 das folgende Verfahren, um die über
schüssige Bewegungszeit zu berechnen:
t = ta + td (4)
wobei t die überschüssige Bewegungszeit für die augenblickli
che Druckspur ist, ta die für den Druckkopf 36 benötigte Zeit,
um sich durch einen Beschleunigungsbereich zu bewegen, und td
die für den Druckkopf 36 benötigte Zeit ist, um sich durch ei
nen Verzögerungsbereich zu bewegen. Dies ist in Fig. 12 darge
stellt, welche eine überschüssige Bewegungszeit zeigt, die
diese vierte Bedingung der vorliegenden Erfindung erfüllt.
Eine vorherige Druckspur 130 weist einen Beschleunigungsbe
reich 132, einen Druckbereich 134 und einen Verzögerungsbe
reich 138 auf. Eine augenblickliche Druckspur 140 weist einen
Beschleunigungsbereich 142, einen Druckbereich 144 und einen
Verzögerungsbereich 148 auf. Die vorherige Druckspur 130 ist
durch den Druckkopf 36 in einer Links-nach rechts-Weise über
deckt, und die augenblickliche Druckspur 140 ist dann an
schließend durch den Druckkopf 36 ebenfalls in einer Links-
nach-rechts-Weise überdeckt. Der Druckkopf 36 ändert seine
Richtung nicht, um von der vorherigen Druckspur 130 zur augen
blicklichen Druckspur 140 zu gelangen. Das Medium 31 wird vor
geschoben, während sich der Druckkopf 36 zwischen der vorheri
gen Druckspur 130 und der augenblicklichen Druckspur 140 be
findet. Der Verzögerungsbereich 138 der vorherigen Druckspur
130 überlappt den Beschleunigungsbereich 142 der augenblickli
chen Druckspur 140. Die Konstante ta ist die Zeit, welche durch
den Druckkopf benötigt wird, um sich durch einen typischen Be
schleunigungsbereich zu bewegen, wie z. B. den Beschleuni
gungsbereich 132. In ähnlicher Weise ist die Konstante td die
Zeit, welche durch den Druckkopf benötigt wird, um sich durch
eine typischen Verzögerungsbereich zu bewegen, wie z. B. den
Verzögerungsbereich 148. Es ist wichtig festzustellen, dass
die durch den Druckkopf 36 benötigte Zeit, um sich durch die
überlappenden Bereiche 138 und 142 zu bewegen, tatsächlich
kleiner ist als die durch die Gleichung (4) gegebene. Die
Gleichung (4) ist nur eine einfache, worst-case-Vorhersage für
die überschüssige Bewegungszeit, welche der Druckkopf 36 aus
führt, um zum Beginn des Druckbereichs 144 zu gelangen. Es sei
ebenfalls angemerkt, dass der Druckkopf 36 nicht zu einem
vollständigen Anhalten im Verzögerungsbereich 138 kommt, son
dern stattdessen einfach ein wenig langsamer werden kann, um
dem Medium 31 die Zeit zu geben, auf die augenblickliche
Druckspur 140 vorgeschoben zu werden. Der Druckkopf 36 kann
dann den verbleibenden Bereich des Beschleunigungsbereichs 142
verwenden, um auf die volle Druckgeschwindigkeit zu kommen.
Wie oben angemerkt, findet das Vorhersehsystem 40 eine Viel
zahl von Spuren, welche zumindest die nächsten drei Druckspu
ren abdecken bzw. erfassen. Für jede dieser drei Spuren sum
miert das Vorhersehsystem 40 alle überschüssigen Bewegungszei
ten innerhalb der Spur auf, um eine gesamte, überschüssige Be
wegungszeit zu erhalten. Die Spur, welche die kürzeste gesamte
überschüssige Bewegungszeit aufweist, wird dann ausgewählt, um
die Spur zu sein, welcher der Druckkopf 36 folgen wird. Das
Vorhersehsystem bildet die Vielzahl von unterschiedlichen Spu
ren gemäß einer binären Baumstruktur (180). Um dies besser zu
verstehen, wird Fig. 13 unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7
in Betracht gezogen. Fig. 13 stellt drei Druckbereich 150, 160
und 170 dar, welche durch das Vorhersehsystem 40 in Betracht
gezogen werden. Der Druckkopf 36 ist an einem willkürlichen
Punkt auf der Druckspur 32 positioniert, wobei er gerade eine
vorherige Spur (nicht gezeigt) beendet hat. Eine Entscheidung
muss gefällt werden: Entweder an der linken Seite des
Druckbereichs 150 fortzufahren oder an der rechten Seite des
Druckbereichs 150 fortzufahren. Aus Vereinfachungsgründen wird
nachfolgend angenommen, dass der Druckkopf 36 an der linken
Seite des Druckbereichs 150 fortfährt, und in einer Links-
nach-rechts-Weise druckt, wobei er an der rechten Seite des
Druckbereichs 150 endet, wie durch den Pfeil 150a angegeben.
Anschließend muss eine weitere Entscheidung gefällt werden:
Entweder an der linken Seite eines Druckbereichs 160
fortzufahren (bezeichnet durch einen Pfeil 160a) oder an der
rechten Seite des Druckbereichs 160 fortzufahren (bezeichnet
durch einen Pfeil 160b). Wenn die Spur des Pfeils 160a gewählt
wird, dann werden mit Erreichen der rechten Seite des
Druckbereichs 160 zwei weitere Auswahlen präsent: Fortfahren
an der linken Seite des Bereichs 170, wie durch einen Pfeil
170a angegeben, oder an der rechten Seite des Bereichs 170,
wie durch einen Pfeil 170b angegeben. In ähnlicher Weise
werden, wenn die durch den Pfeil 160b angegebene Spur
ausgewählt wird, mit dem Erreichen der linken Seite des
Druckbereichs 160 weitere zwei Auswahlen präsent: Die durch
einen Pfeil 170c zur linken Seite des Bereichs 170 bezeichnete
Spur oder die durch einen Pfeil 170d zur rechten Seite des
Bereichs 170 bezeichnete Spur. Es sollte einem Fachmann klar
sein, dass die obige Beschreibung einfach durch einen binären
Entscheidungsbaum dargestellt werden kann, wobei nachfolgende
absteigende Level des Baumes nachfolgende Druckbereiche
repräsentieren, welche durch den Druckkopf 36 abgedeckt
werden. Des Weiteren sollte klar sein, dass ein derartiger
Binärbaum bis zu einer willkürlichen Tiefe gehen kann, welche
nur durch den Speicher des Vorhersehsystems 40 beschränkt ist,
und den Algorithmus, welcher verwendet wird, um den Aufbau
eines derartigen Entscheidungsbaums zu implementieren.
Nachfolgend wird Fig. 14 beschrieben, die einen Entschei
dungsbaum 180 für die Druckbereiche 150, 160 und 170 zeigt.
Die Bezugszeichen der Pfeilpfade von Fig. 13 werden an den
entsprechenden Verbindungen zwischen aufeinander folgenden
Levels des Binärbaums 180 wiederholt. Der Bereich I entspricht
dem Druckbereich 150. Der Bereich II entspricht dem Druckbe
reich 160 und der Bereich III entspricht dem Druckbereich 170.
Obwohl die Druckbereiche 150, 160 und 170 von Fig. 13 keine
wahren Druckspuren sind, da sie keine Beschleunigungs- und
Verzögerungsbereiche aufweisen, können, sobald ein bestimmter
Pfad durch das Vorhersehsystem 40 für den Druckkopf 36 zur
Nachfolge ausgewählt ist, die Beschleunigungs- und Verzöge
rungsbereiche positioniert werden, um tatsächliche Druckspuren
zu bilden. Wenn beispielsweise der Pfad 160a durch das Vorher
sehsystem 140 ausgewählt wird, dann wird der Druckbereich 160
zu einer wahren Druckspur mit einem Beschleunigungsbereich
links vom Druckbereich 160 und einem Verzögerungsbereich
rechts vom Druckbereich 160. Überschüssige Bewegungszeiten für
diese Druckspuren können dann unter Verwendung der oben be
schriebenen Verfahren berechnet werden. Diese überschüssigen
Druckzeiten werden in den Knoten des Binärbaums 180 gespei
chert. Somit speichert jeder Knoten des Binärbaums 180 die
überschüssige Bewegungszeit, welche durch die augenblickliche
Druckspur auf sich gezogen wird, die dem absteigenden Level
entspricht, an dem der Knoten angeordnet ist. Beispielsweise
weist ein Knoten 181 eine überschüssige Bewegungszeit von t150
auf. Der Knoten 182 speichert eine überschüssige Bewegungszeit
t160a, welche die überschüssige Bewegungszeit ist, die der
Druckbereich 160 für den Druckkopf 36 auf sich zieht, um von
der rechten Seite des vorherigen Druckbereichs 150 zur linken
Seite des augenblicklichen Druckbereichs 160 zu verfahren.
Wenn selbstverständlich eine Druckspur keine vorherige Druck
spur aufweist, d. h. es ist die erste Druckspur, welche be
trachtet wird, dann wäre ihre überschüssige Bewegungszeit not
wendigerweise Null.
Die unteren Knoten 184, 185, 186 und 187 des Binärbaums 180
repräsentieren durch ihre Positionen im Binärbaum 180 unter
schiedliche Pfade, welche alle Druckspuren für die Druckbe
reich 150, 160 und 170 abdecken. Beispielsweise repräsentiert
der Knoten 184 eine Links-nach-rechts-Querung des Druckbe
reichs 150, gefolgt von einer Links-nach-rechts-Querung des
Druckbereichs 160 und einer Links-nach-rechts-Querung des
Druckbereichs 170. Umgekehrt repräsentiert der Knoten 187 eine
Links-nach-rechts-Querung des Druckbereichs 150, gefolgt von
anschließenden Rechts-nach-links-Querungen der Druckbereiche
160 und 170. Die Knoten 185 und 186 repräsentieren Pfade mit
alterierenden Bewegungsrichtungen des Druckkopfs 36, wenn die
Druckbereiche 160 und 170 gequert werden. Schließlich sei an
gemerkt, dass die gesamte überschüssige Bewegungszeit für eine
Spur erhalten wird durch Beginnen am unteren Knoten, welcher
der Spur entspricht, und anschließendem Hocharbeiten des Bi
närbaums 180 zur Wurzel bzw. zum Ursprung, wobei die über
schüssigen Bewegungszeiten beim Weg nach oben aufsummiert wer
den. Beispielsweise ist die gesamte überschüssige Bewegungs
zeit für den Pfad, der durch den Knoten 184 repräsentiert
wird, gegeben durch t170a + t160a + t150. Die gesamte überschüs
sige Bewegungszeit für den Pfad, welcher durch den Knoten 185
repräsentiert wird, ist gegeben durch t170b + t160a + t150. Die
gesamte überschüssige Bewegungszeit für den Pfad, welcher
durch den Knoten 186 repräsentiert wird, ist gegeben durch t170c
+ t160b + t150. Weiter ist die gesamte überschüssige Bewegungs
zeit für den Pfad, welcher durch den Knoten 187 repräsentiert
wird, gegeben durch t170d + t160b + t150. Das Vorhersehsystem 40
wählt den Pfad aus, welcher die kürzeste Gesamtüberschuss-Be
wegungszeit aufweist. Dieser Pfad wird dann durch den Steue
rungskreis 38 verwendet, um die Bewegungen des Druckkopfes 36
zu steuern.
Die obige Beschreibung wurde nur auf eine ursprünglich Links-
nach-rechts-Querung des Druckbereichs 150 beschränkt. Dement
sprechend gibt es nur vier untere Knoten im Binärbaum 180. Das
heißt, tatsächlich ist nur die Hälfte der Struktur des Binär
baums 180 dargestellt. Es muss ein weiterer Satz von vier Kno
ten existieren, jeder mit einer entsprechenden überschüssigen
Bewegungszeit, für eine ursprüngliche Rechts-nach-links-Que
rung des Druckbereichs 150. Diese Knoten wurden aus Vereinfa
chungsgründen nicht dargestellt, da die Anzahl der Knoten mit
der Anzahl von betrachteten separaten Druckspuren exponenziell
ansteigt.
Im Gegensatz zum Stand der Technik stellt die vorliegende Er
findung ein Vorhersehsystem bereit, welches eine Vielzahl von
unterschiedlichen Pfaden bestimmt, welche zumindest die näch
sten drei Druckspuren abdeckt bzw. umfasst. Das Vorhersehsy
stem berechnet die Gesamtüberschuss-Bewegungszeit, welche
durch den Druckkopf benötigt wird, um jeden Pfad abzudecken.
Das Vorhersehsystem wählt dann den Pfad mit der kürzesten
Überschussbewegungszeit aus. Dieser Pfad wird dann durch den
Steuerungskreis im Drucker verwendet, um den Druckkopf so zu
führen, dass die für einen Druckvorgang notwendige Zeit redu
ziert wird.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen Drucker mit ei
nem Druckpfad 32, 160, welcher entlang einer Links-Rechts-
Richtung angeordnet ist, einem Antriebssystem 34 zum Bewegen
eines Druckkopfes 36 nach links oder nach rechts entlang des
Druckpfades 32, 160, einem Steuerungskreis 38 zum Steuern des
Antriebssystems 34 und einem Vorhersehsystem 40, 140. Der
Druckkopf 36 wird verwendet, um einen Druckvorgang auszufüh
ren, welcher zumindest ein Pixel auf ein Medium in einer
Druckspur 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 bildet.
Das Vorhersehsystem 40, 140 bestimmt eine Vielzahl von unter
schiedlichen Pfaden 32, 160, welche zumindest drei Druckspuren
50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 abdecken, und be
rechnet eine Druckzeit, welche durch das Antriebssystem 34 be
nötigt wird, um jeden Pfad 32, 160 abzudecken. Das Vorherseh
system 40, 140 wählt dann einen Pfad 32, 160 mit der kürzesten
Druckzeit aus und das Steuerungssystem steuert das Antriebssy
stem 34 derart, dass es diesen Pfad 32, 160 folgt.
Claims (20)
1. Druckvorrichtung (30) umfassend:
einen Druckpfad (32, 160), welcher entlang einer Links- Rechts-Richtung angeordnet ist;
ein Antriebssystem (34), welches geeignet ist, einen Druckkopf (36) nach links oder nach rechts entlang des Druckpfades (32, 160) zu bewegen, wobei der Druckkopf (36) einen Druckvorgang zur Erzeugung von wenigstens einem Pixel ausführt; und
einen Steuerungskreis (38) zur Steuerung des An triebssystems (34),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Druckvorrichtung (30) ein Vorhersehsystem (40, 140) zur Bestimmung einer Vielzahl von unterschiedlichen Pfaden (32, 160), welche wenigstens drei Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) abdecken, zur Berechnung einer durch das Antriebssystem (34) benötigten Druckzeit, um den Pfad (32, 160) abzudecken, und zur Auswahl eines Pfades (32, 160) mit einer optimalen Druckzeit, umfasst.
einen Druckpfad (32, 160), welcher entlang einer Links- Rechts-Richtung angeordnet ist;
ein Antriebssystem (34), welches geeignet ist, einen Druckkopf (36) nach links oder nach rechts entlang des Druckpfades (32, 160) zu bewegen, wobei der Druckkopf (36) einen Druckvorgang zur Erzeugung von wenigstens einem Pixel ausführt; und
einen Steuerungskreis (38) zur Steuerung des An triebssystems (34),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Druckvorrichtung (30) ein Vorhersehsystem (40, 140) zur Bestimmung einer Vielzahl von unterschiedlichen Pfaden (32, 160), welche wenigstens drei Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) abdecken, zur Berechnung einer durch das Antriebssystem (34) benötigten Druckzeit, um den Pfad (32, 160) abzudecken, und zur Auswahl eines Pfades (32, 160) mit einer optimalen Druckzeit, umfasst.
2. Druckvorrichtung (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass jede Druckspur (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110,
120, 130, 140) einen Beschleunigungsbereich (52, 62, 72,
82, 92, 102, 112, 122, 132, 142), einen Druckbereich (54,
64, 74, 124, 144, 160) und einen Verzögerungsbereich (58,
68, 78, 88, 98, 108, 118, 128, 138, 148) umfasst, wobei der
Druckbereich (54, 64, 74, 124, 144, 160) zwischen dem Be
schleunigungsbereich (52, 62, 72, 82, 92, 102, 112, 122,
132, 142) und dem Verzögerungsbereich (58, 68, 78, 88, 98,
108, 118, 128, 138, 148) angeordnet ist, und das Antriebs
system (34) den Beschleunigungsbereich verwendet, um den
Druckkopf (36) auf eine Druckgeschwindigkeit zu beschleuni
gen, und den Verzögerungsbereich verwendet, um den
Druckkopf (36) zum Anhalten zu bringen, und dass die
unterschiedlichen Pfade (32, 160) jeweils aufeinander
folgend einen Beschleunigungsbereich einer augenblicklichen
Druckspur mit dem Verzögerungsbereich einer vorherigen
Druckspur verbinden.
3. Druckvorrichtung (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, dass jeder Druckbereich (54, 64, 74, 124, 144, 160)
einen Startpunkt (53, 73, 93, 123), an dem der Druckvorgang
für die Druckspur beginnt, und einen Endpunkt (55, 65, 85,
115) aufweist, an dem der Druckvorgang für die Druckspur
endet, und eine Überschuss-Bewegungszeit notwendig ist, um
den Druckkopf (36) vom Endpunkt des Druckbereichs der
vorherigen Druckspur zum Startpunkt des Druckbereichs der
augenblicklichen Druckspur zu bewegen, wobei das
Vorhersehsystem (40, 140) einen Gesamtwert der mit jeder
Druckspur in Verbindung stehenden Überschuss-
Bewegungszeiten für jeden Pfad (32, 160) berechnet, um die
Druckzeit für diesen Pfad (32, 160) zu erhalten, wobei der
Pfad (32, 160), welcher mit der optimalen Druckzeit
ausgewählt wird, der Pfad mit der kürzesten Druckzeit ist.
4. Druckvorrichtung (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, dass wenn der Druckkopf (36) seine Richtung nur einmal
umkehrt, um von dem Endpunkt (65) des Druckbereichs (64,
74) der vorherigen Druckspur (60, 70) zum Startpunkt (73)
des Druckbereichs (64, 74) der augenblicklichen Druckspur
(60, 70) zu gelangen, das Vorhersehsystem dann die zugehö
rige Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickliche
Druckspur (60, 70) berechnet durch:
t = S/V
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (60, 70) ist, S sich auf den Abstand entlang des Druckpfades vom Endpunkt (65) des Druckbereichs (64, 74) der vorherigen Druckspur (60, 70) zum Startpunkt (73) des Druckbereichs (64, 74) der augenblicklichen Druckspur (60, 70) entspricht und V der Druckgeschwindigkeit entspricht.
t = S/V
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (60, 70) ist, S sich auf den Abstand entlang des Druckpfades vom Endpunkt (65) des Druckbereichs (64, 74) der vorherigen Druckspur (60, 70) zum Startpunkt (73) des Druckbereichs (64, 74) der augenblicklichen Druckspur (60, 70) entspricht und V der Druckgeschwindigkeit entspricht.
5. Druckvorrichtung (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, dass wenn der Druckkopf (36) seine Richtung zwei Mal
umkehrt, um vom Endpunkt (85) des Druckbereichs der vorhe
rigen Druckspur (80, 90, 100) zum Startpunkt (93) des
Druckbereichs der augenblicklichen Druckspur (80, 90, 100)
zu gelangen, das Vorhersehsystem dann die zugehörige Über
schuss-Bewegungszeit für die augenblickliche Druckspur (80,
90, 100) berechnet durch:
t = (S/V) + ta + td
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (80, 90, 100) ist, S dem Abstand entlang des Druckpfades vom Endpunkt (85) des Druckbereichs der vorhe rigen Druckspur (80, 90, 100) zum Startpunkt (93) des Druckbereichs der augenblicklichen Druckspur (80, 90, 100) entspricht, V der Druckgeschwindigkeit entspricht, ta der Zeit entspricht, welche der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Beschleunigungsbereich (82, 92, 102) zu bewegen, und td der für den Druckkopf (36) notwendigen Zeit entspricht, um sich durch einen Verzögerungsbereich (88, 98, 108) zu bewegen.
t = (S/V) + ta + td
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (80, 90, 100) ist, S dem Abstand entlang des Druckpfades vom Endpunkt (85) des Druckbereichs der vorhe rigen Druckspur (80, 90, 100) zum Startpunkt (93) des Druckbereichs der augenblicklichen Druckspur (80, 90, 100) entspricht, V der Druckgeschwindigkeit entspricht, ta der Zeit entspricht, welche der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Beschleunigungsbereich (82, 92, 102) zu bewegen, und td der für den Druckkopf (36) notwendigen Zeit entspricht, um sich durch einen Verzögerungsbereich (88, 98, 108) zu bewegen.
6. Druckvorrichtung (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, dass wenn der Druckkopf (36) keine Richtungsumkehr
ausführt, um vom Endpunkt (115) des Druckbereichs (124) der
vorherigen Druckspur (110, 120) zum Startpunkt (123) des
Druckbereichs (124) der augenblicklichen Druckspur (110,
120) zu gelangen, und der Verzögerungsbereich (118, 128)
der vorherigen Druckspur (110, 120) nicht den
Beschleunigungsbereich (112, 122) der augenblicklichen
Druckspur (110, 120) überlappt, das Vorhersehsystem dann
die zugehörige Überschuss-Bewegungszeit für die
augenblickliche Druckspur (110, 120) berechnet durch:
t = [S - (Sa + Sd)]/V
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (110, 120) ist, S dem Abstand entlang dem Druckpfad vom Endpunkt (115) des Druckbereichs (124) der vorherigen Druckspur (110, 120) zum Startpunkt (123) des Druckbereichs (124) der augenblicklichen Druckspur (110, 120) entspricht, Sa dem zurückgelegten Abstand des Druck kopfs (36) durch einen Beschleunigungsbereich (112, 122) entspricht, Sd dem zurückgelegten Abstand des Druckkopfs (36) durch einen Verzögerungsbereich (118, 128) entspricht, und V der Druckgeschwindigkeit entspricht.
t = [S - (Sa + Sd)]/V
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (110, 120) ist, S dem Abstand entlang dem Druckpfad vom Endpunkt (115) des Druckbereichs (124) der vorherigen Druckspur (110, 120) zum Startpunkt (123) des Druckbereichs (124) der augenblicklichen Druckspur (110, 120) entspricht, Sa dem zurückgelegten Abstand des Druck kopfs (36) durch einen Beschleunigungsbereich (112, 122) entspricht, Sd dem zurückgelegten Abstand des Druckkopfs (36) durch einen Verzögerungsbereich (118, 128) entspricht, und V der Druckgeschwindigkeit entspricht.
7. Druckvorrichtung (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, dass wenn der Druckkopf (36) keine Richtungsumkehr
ausführt, um vom Endpunkt des Druckbereichs (144) der
vorherigen Druckspur (130, 140) zum Startpunkt des Druckbe
reichs (144) der augenblicklichen Druckspur (130, 140) zu
gelangen, und der Verzögerungsbereich (138, 148) der vorhe
tigen Druckspur (130, 140) den Beschleunigungsbereich (132,
142) der augenblicklichen Druckspur (130, 140) überlappt,
das Vorhersehsystem (140) dann die zugehörige Überschuss-
Bewegungszeit für die augenblickliche Druckspur (130, 140)
berechnet durch:
t = ta + td
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (130, 140) ist, ta der Zeit entspricht, wel che der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Be schleunigungsbereich (132, 142) zu bewegen, und td der Zeit entspricht, welche der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Verzögerungsbereich (138, 148) zu bewegen.
t = ta + td
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (130, 140) ist, ta der Zeit entspricht, wel che der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Be schleunigungsbereich (132, 142) zu bewegen, und td der Zeit entspricht, welche der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Verzögerungsbereich (138, 148) zu bewegen.
8. Druckvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, dass die Anzahl von unterschiedlichen
Pfaden (32, 160), welche durch das Vorhersehsystem (40,
140) bestimmt wird, eine Exponentialfunktion mit der Anzahl
von Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130,
140), welche durch das Vorhersehsystem (40, 140) in Be
tracht gezogen werden, ist.
9. Druckvorrichtung (30) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, dass die durch das Vorhersehsystem (40, 140) bestimm
ten unterschiedlichen Pfade (32, 160) effektiv einen Binär
baumaufbau (180) entsprechen, wobei jeder Level des Binär
baums (180) eine Druckspur (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110,
120, 130, 140) repräsentiert, wobei jeder Abzweig des Bi
närbaums (180) entweder eine Linksbewegung des Druckkopfes
(36), um zur augenblicklichen Druckspur zu gelangen, oder
eine Rechtsbewegung des Druckkopfes (36), um zur augen
blicklichen Druckspur zu gelangen, darstellt, wobei jeder
Knoten des Binärbaums (180) eine Überschuss-Bewegungszeit
enthält, und dass die Knoten am unteren Level des
Binärbaums (180) jeweils einen unterschiedlichen Pfad (32,
160) repräsentieren, welcher die Druckspuren (50, 60, 70,
80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) abdeckt.
10. Druckvorrichtung (30) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, dass die Druckzeit für einen Pfad (32, 160) mittels
Durchqueren des Binärbaums (180) vom Ursprung des Binär
baums (180) zum untersten Knoten, welcher dem Pfad (32,
160) entspricht, und Aufsummieren aller Überschuss-Bewe
gungszeiten erhalten wird, welche in den während des Durch
querens des Binärbaums (180) passierten Knoten enthalten
sind, um die Druckzeit des Pfades (32, 160) zu erhalten.
11. Verfahren zur aufeinanderfolgenden Positionierung eines
Druckkopfes (36) einer Druckvorrichtung (30), dadurch ge
kennzeichnet, dass das Verfahren umfasst:
Erhalten von wenigstens drei Druckpfaden (32, 160), den Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140), welche aufeinander folgend gedruckt werden sol len, und den Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140), welche entlang einer Links- und Rechts richtung angeordnet sind;
Bestimmen einer Vielzahl von unterschiedlichen Pfaden (32, 160), welche die Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) abdecken;
für jeden der unterschiedlichen Pfade (32, 160) Berechnen einer benötigten Druckzeit, um die Pfade (32, 34) abzudecken; und
Auswählen eines Pfades (32, 160) mit einer optimalen Druckzeit.
Erhalten von wenigstens drei Druckpfaden (32, 160), den Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140), welche aufeinander folgend gedruckt werden sol len, und den Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140), welche entlang einer Links- und Rechts richtung angeordnet sind;
Bestimmen einer Vielzahl von unterschiedlichen Pfaden (32, 160), welche die Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) abdecken;
für jeden der unterschiedlichen Pfade (32, 160) Berechnen einer benötigten Druckzeit, um die Pfade (32, 34) abzudecken; und
Auswählen eines Pfades (32, 160) mit einer optimalen Druckzeit.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
jede Druckspur (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130,
140) einen Beschleunigungsbereich (52, 62, 72, 82, 92, 102,
112, 122, 132, 142), einen Druckbereich (54, 64, 74, 124,
144, 160) und einen Verzögerungsbereich (58, 68, 78, 88,
98, 108, 118, 128, 138, 148) umfasst, wobei der Druckbe
reich zwischen dem Beschleunigungsbereich und dem Verzöge
rungsbereich angeordnet ist, wobei der Beschleunigungsbe
reich verwendet wird, um den Druckkopf (36) auf eine Druck
geschwindigkeit zu beschleunigen, wobei der Verzögerungsbe
reich verwendet wird, um den Druckkopf (36) zum Anhalten zu
bringen, und die unterschiedlichen Pfade (32, 160) jeweils
eine Beschleunigungsbereich einer augenblicklichen Druck
spur mit dem Verzögerungsbereich einer vorherigen Druckspur
aufeinander folgend verbinden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Druckbereich (54, 64, 74, 124, 144, 160) einen Start
punkt (53, 73, 93, 123), an dem ein Druckvorgang für die
Druckspur (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) be
ginnt, und einen Endpunkt (55, 65, 85, 115) aufweist, an
dem der Druckvorgang für die Druckspur endet, wobei der
Druckkopf (36) wenigstens ein Pixel während des Druckvor
gangs erzeugt, und eine Überschuss-Bewegungszeit benötigt
wird, um den Druckkopf (36) vom Endpunkt des Druckbereichs
der vorherigen Druckspur zum Startpunkt des Druckbereichs
der augenblicklichen Druckspur zu bewegen, und dass die
Druckzeit für jeden Pfad (32, 160) erhalten wird durch Be
rechnen des Gesamtwerts der Überschuss-Bewegungszeiten,
welche jeder Druckspur des Pfades (32, 160) entsprechen,
und ein Pfad (32, 160) mit der optimalen Druckzeit ausge
wählt wird, welcher der Pfad (32, 160) mit der kürzesten
Druckzeit ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
wenn der Druckkopf (36) seine Richtung nur einmal umkehrt,
um von dem Endpunkt (65) des Druckbereichs (64, 74) der
vorherigen Druckspur (60, 70) zum Startpunkt (73) des
Druckbereichs (64, 74) der augenblicklichen Druckspur (60,
70) zu gelangen, dann die zugehörige Überschuss-Bewegungs
zeit für die augenblickliche Druckspur (60, 70) berechnet
wird durch:
t = S/V
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (60, 70) ist, S sich auf den Abstand entlang des Druckpfades vom Endpunkt (65) des Druckbereichs (64, 74) der vorherigen Druckspur (60, 70) zum Startpunkt (73) des Druckbereichs (64, 74) der augenblicklichen Druckspur (60, 70) entspricht und V der Druckgeschwindigkeit entspricht.
t = S/V
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (60, 70) ist, S sich auf den Abstand entlang des Druckpfades vom Endpunkt (65) des Druckbereichs (64, 74) der vorherigen Druckspur (60, 70) zum Startpunkt (73) des Druckbereichs (64, 74) der augenblicklichen Druckspur (60, 70) entspricht und V der Druckgeschwindigkeit entspricht.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
wenn der Druckkopf (36) die Richtung zwei Mal umkehrt, um
vom Endpunkt (85) des Druckbereichs der vorherigen Druck
spur (80, 90, 100) zum Startpunkt (93) des Druckbereichs
der augenblicklichen Druckspur (80, 90, 100) zu gelangen,
dann die zugehörige Überschuss-Bewegungszeit für die augen
blickliche Druckspur (80, 90, 100) berechnet wird durch:
t = (S/V) + ta + td
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (80, 90, 100) ist, S dem Abstand entlang des Druckpfades vom Endpunkt (85) des Druckbereichs der vorhe rigen Druckspur (80, 90, 100) zum Startpunkt (93) des Druckbereichs der augenblicklichen Druckspur (80, 90, 100) entspricht, V der Druckgeschwindigkeit entspricht, ta der Zeit entspricht, welche der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Beschleunigungsbereich (82, 92, 102) zu bewegen, und td der für den Druckkopf (36) notwendigen Zeit entspricht, um sich durch einen Verzögerungsbereich (88, 98, 108) zu bewegen.
t = (S/V) + ta + td
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (80, 90, 100) ist, S dem Abstand entlang des Druckpfades vom Endpunkt (85) des Druckbereichs der vorhe rigen Druckspur (80, 90, 100) zum Startpunkt (93) des Druckbereichs der augenblicklichen Druckspur (80, 90, 100) entspricht, V der Druckgeschwindigkeit entspricht, ta der Zeit entspricht, welche der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Beschleunigungsbereich (82, 92, 102) zu bewegen, und td der für den Druckkopf (36) notwendigen Zeit entspricht, um sich durch einen Verzögerungsbereich (88, 98, 108) zu bewegen.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
wenn der Druckkopf (36) keine Richtungsumkehr ausführt, um
vom Endpunkt (115) des Druckbereichs (124) der vorherigen
Druckspur (110, 120) zum Startpunkt (123) des Druckbereichs
(124) der augenblicklichen Druckspur (110, 120) zu gelan
gen, und der Verzögerungsbereich (118, 128) der vorherigen
Druckspur (110, 120) den Beschleunigungsbereich (112, 122)
der augenblicklichen Druckspur (110, 120) nicht überlappt,
dann die zugehörige Überschuss-Bewegungszeit für die augen
blickliche Druckspur (110, 120) berechnet wird durch:
t = [S - (Sa + Sd)]/V
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (110, 120) ist, S dem Abstand entlang dem Druckpfad vom Endpunkt (115) des Druckbereichs (124) der vorherigen Druckspur (110, 120) zum Startpunkt (123) des Druckbereichs (124) der augenblicklichen Druckspur (110, 120) entspricht, Sa dem zurückgelegten Abstand des Druck kopfs (36) durch einen Beschleunigungsbereich (112, 122) entspricht, Sd dem zurückgelegten Abstand des Druckkopfs (36) durch einen Verzögerungsbereich (118, 128) entspricht, und V der Druckgeschwindigkeit entspricht.
t = [S - (Sa + Sd)]/V
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (110, 120) ist, S dem Abstand entlang dem Druckpfad vom Endpunkt (115) des Druckbereichs (124) der vorherigen Druckspur (110, 120) zum Startpunkt (123) des Druckbereichs (124) der augenblicklichen Druckspur (110, 120) entspricht, Sa dem zurückgelegten Abstand des Druck kopfs (36) durch einen Beschleunigungsbereich (112, 122) entspricht, Sd dem zurückgelegten Abstand des Druckkopfs (36) durch einen Verzögerungsbereich (118, 128) entspricht, und V der Druckgeschwindigkeit entspricht.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
wenn der Druckkopf (36) keine Richtungsumkehr ausführt, um
vom Endpunkt des Druckbereichs (144) der vorherigen
Druckspur (130, 140) zum Startpunkt des Druckbereichs (144)
der augenblicklichen Druckspur (130, 140) zu gelangen, und
der Verzögerungsbereich (138, 148) der vorherigen Druckspur
(130, 140) den Beschleunigungsbereich (132, 142) der augen
blicklichen Druckspur (130, 140) überlappt, dann die zuge
hörige Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickliche
Druckspur (130, 140) berechnet wird durch:
t = ta + td
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (130, 140) ist, ta der Zeit entspricht, wel che der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Be schleunigungsbereich (132, 142) zu bewegen, und td der Zeit entspricht, welche der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Verzögerungsbereich (138, 148) zu bewegen.
t = ta + td
wobei t die Überschuss-Bewegungszeit für die augenblickli che Druckspur (130, 140) ist, ta der Zeit entspricht, wel che der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Be schleunigungsbereich (132, 142) zu bewegen, und td der Zeit entspricht, welche der Druckkopf (36) benötigt, um sich durch einen Verzögerungsbereich (138, 148) zu bewegen.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Anzahl von unterschiedlichen Pfaden
(32, 160) eine Exponenzialfunktion mit der Anzahl von
Druckspuren (50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140)
ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass
die unterschiedlichen Pfade (32, 160) effektiv einer Binär
baumstruktur (180) entsprechen, wobei jeder Level des Bi
närbaums (180) eine Druckspur (50, 60, 70, 80, 90, 100,
110, 120, 130, 140) repräsentiert, wobei jeder Abzweig des
Binärbaums (180) entweder eine Linksbewegung des Druckkopfs
(36) repräsentiert, um zur augenblicklichen Druckspur zu
gelangen, oder eine Rechtsbewegung des Druckkopfs (36) re
präsentiert, um zur augenblicklichen Druckspur zu gelangen,
wobei jeder Knoten des Binärbaums (180) eine Überschuss-Be
wegungszeit enthält, und dass die Knoten am unteren Level
des Binärbaums (180) jeweils einen unterschiedlichen Pfad
(32, 160) repräsentieren, welcher die Druckspuren abdeckt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass
die Druckzeit für einen Pfad (32, 160) erhalten wird durch
Durchqueren des Binärbaums (180) von dem Ursprung des Bi
närbaums (180) zum unteren Knoten, welcher dem Pfad (32,
160) entspricht, und Aufsummieren aller Überschuss-Bewe
gungszeiten, welche in den während des Durchquerens des Bi
närbaums (180) passierten Knoten enthalten sind, um die
Druckzeit des Pfades (32, 160) zu erhalten.
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