CN101549591A - 灰度打印控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灰度打印控制方法，包括：确定各点行每点图像数据的灰度等级，转换为多位二值数据；将一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成多个数据组；每组数据对应一预定选通时间，在选通时间内，与各点对应的打印头发热体在接收到预设数据时发热。本发明同时还公开了一种灰度打印控制装置，实现上述控制方法流程。本发明实施例能够在保证打印质量的条件下，减少了打印选通次数和数据发送的次数，较大地提高了打印速度。

Description

灰度打印控制方法和装置

技术领域

本发明涉及打印控制技术领域，更具体地说，涉及热敏打印头灰度打印控制方法和装置。

背景技术

热打印机分为热敏打印机(Thermal printer)和热转印打印机(Thermaltransfer printer)两种。其中，热敏打印机利用打印头发热体发热，使打印纸表面的感热层发生化学变化，从而显色，形成文字和图像。热转印打印机利用打印头发热体发热，将碳带上的颜料物质加热熔化到打印纸表面，形成文字或图像。

图1为热敏打印头打印点排列示意图，如图所示，热敏打印头10包含多个发热体20，这些发热体等距排列成一行，每一发热体对应一个打印点X1，形成一点行。打印介质30沿着打印方向A运动，形成Y1，Y2...等点行。

由于打印头发热体加热时间越长，热量越高，打印浓度越高，因此通过控制加热时间的长度来获得不同浓度等级即灰度等级的打印效果。请参考图2和图3，其中图2示出了传统的灰度打印控制方法的示意图；图3为该方法中各灰度等级选通时间的构成示意图。

该方法具体包括以下步骤：

步骤S11、设定基准灰度的加热时间(tu)；

步骤S12、当打印头发热体接收到数据为1时，发热体加热，当接收数据为0时，发热体不加热。

步骤S13、连续发送n个脉冲，对应每个脉冲向发热体发送n个二值数据“1”。

可以看出，利用上述的控制方法，在进行多级灰度打印时，由于需要连续发送n个脉冲，就会造成打印头热量积累引起灰度等级与打印次数不成正比，从而导致灰度失真，影响了打印质量。

为了解决这个问题，名称为“提高热敏打印质量的方法”的美国专利(专利号为6,798,433)公开了一种控制方法，如图4和图5所示，图4为该控制方法的流程图，图5为该控制方法中各灰度等级选通时间的构成示意图。

该控制方法具体包括如下步骤：

步骤S21、设定基准灰度的加热时间(tu)；

步骤S22、当打印头发热体接收到数据为1时，发热体加热，当接收数据为0时，发热体不加热。

步骤S23、发送n个脉冲，且每个脉冲间隔设定时间，对应每个脉冲向发热体发送n个二值数据“1”。

可以看出，上述方法通过间隔每两个脉冲的发送时间，为打印头预留了足够的散热时间，避免了因热量积累造成的打印效果失真的问题。但是，这种方法也存在一些缺陷：打印速度较慢，尤其是针对灰度级别较高的打印，由于需要发送的脉冲次数较多，发送数据的时间较长，严重影响了打印速度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种灰度打印控制方法和装置，以解决现有技术存在的发送数据时间长，严重影响打印速度的问题。

本发明实施例是这样实现的：

一种灰度打印控制方法，包括：

确定各点行每点图像数据的灰度等级，转换为多位二值数据；

将一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成多个数据组；

每组数据对应一预定选通时间，在选通时间内，与各点对应的打印头发热体在接收到预设数据时发热。

优选的，选通时间的预定由以下方式实现：

设置多个基础灰度等级，每一基础灰度等级对应一设定长度选通时间；

在一点行打印周期中设置与基础灰度等级个数相同的选通次数，每一次选通的时间长度与一个基础灰度等级所需的选通时间相对应。

优选的，还包括：

发送预热信号给打印头发热体，指示该打印头发热体在打印之前进行预热。

优选的，所述灰度等级总共有2ⁿ级，所述基础灰度等级设为n个，所述预定选通次数为n次。

优选的，所述预设数据为1或0。

本发明同时还公开了一种灰度打印控制装置，包括：

第一处理单元，用于各个一点行每点灰度图像数据的灰度等级，转换为多位二值数据；

第二处理单元，用于将一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成多个数据组；

信息参考单元，存储数据组和选通时间的对应关系；

第三处理单元，参考上述对应关系，将数据组在相应的选通时间发送给打印头，使得在选通时间内，与各点对应的打印头发热体在接收到预设数据时发热。

优选的，上述装置还包括：

第三处理单元，用于发送预热信号给打印头发热体，指示该打印头发热体在打印之前进行预热。

优选的，上述装置中：

所述灰度等级包含多个基础灰度等级，各基础灰度等级与一点行打印周期中的各次选通的选通时间相对应。

优选的，上述装置中：

所述灰度等级总共有2ⁿ级，所述基础灰度等级设为n个，一点行周期中的选通次数为n次。

优选的，上述装置中：所述预设数据为1或0。

从上述的技术方案可以看出，与现有技术相比，针对2ⁿ级灰度等级的打本发明实施例只需将打印头选通n次，发送n次数据，并通过对n段不同级别选通时间的组合，从而实现2ⁿ级灰度等级的打印。能够在保证打印质量的条件下，减少了打印选通次数和数据发送的次数，较大地提高了打印速度。

附图说明

图1为热敏打印头打印点排列示意图；

图2为传统的灰度打印控制方法的示意图；

图3为图2所示方法中各灰度等级选通时间的构成示意图；

图4为现有技术一控制方法的实现流程图；

图5为图4所示控制方法中各灰度等级选通时间的构成示意图；

图6为本发明一种灰度打印控制方法的实施例的流程图；

图7为本发明一种灰度打印控制方法的实施例中灰度等级、选通时间及数据组之间的对应关系；

图8为本发明一种灰度打印控制方法的实施例中，当n＝8时各灰度等级选通时间的构成示意图；

图9为本发明一种灰度打印控制方法的实施例中，当n＝8时各级灰度点选通时间和二值数据的对应关系；

图10为本发明当n＝8时各灰度等级点的8位二值数据的示意图；

图11为本发明一种灰度打印控制方法的实施例中，当n＝8时各级灰度点选通时间和二值数据的对应关系图；

图12为可实现上述灰度打印控制方法的实施例的装置的结构示意图；

图13为可实现上述灰度打印控制方法的实施例的装置的结构示意图。

具体实施方式

灰度指的是颜色的深浅，灰度级越高，则颜色越深。灰度等级越多，则表示图像的深浅变换越多，打印出来的图像就越细腻、逼真。

为了使得本领域技术人员更好理解本发明实施例的技术方案，下面结合附图和实施例进行详细描述。

请参考图6，为本发明一种灰度打印控制方法的实施例的流程图。

对应于各灰度等级，预先在一点行打印周期中设置选通时间段，各灰度等级分为基础灰度等级和非基础灰度等级，非基础灰度等级对应的选通时间由基础灰度等级对应的选通时间组合而成。

假设灰度等级有2ⁿ级，其中，2⁰、2¹、2²、...、2^n-1级为基础灰度等级，其他灰度等级为非基础灰度等级。非基础灰度等级可以由基础灰度等级组合叠加而成，例如当n＝8时，1、2、4、8、16、32、64、128为基础灰度等级，而其他灰度等级如3、5、6、7、......为非基础灰度等级，则，3级灰度等于1级灰度和2级灰度之和，5级灰度等于1级灰度和4级灰度之和，......，以此类推。对应于各基础灰度等级，在一点行打印周期中设置n个基础选通时间段，记为：T2⁰、T2¹、T2²、...、T2^n-1，各非基础灰度等级对应的选通时间段可以由各基础选通时间段组合而成。

按照以下步骤对各灰度等级的打印进行控制：

步骤S101、获取各点行图像数据，并确定其灰度等级。

步骤S102、将该灰度等级转换为n位二值数据。

步骤S103、将各一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成n个数据组。

步骤S104、在对应的选通时间段内将各个数据组发送给与各点对应的打印头发热体。

步骤S105、打印头发热体启动相对应的选通时间，如果发热体接收到的数据为特定值，则发热。

打印头发热体接收到数据后，启动相对应的选通时间，在选通有效的时间段内，如果发热体接收到的数据为特定值(如1或0)，则发热，否则，则不发热。

如此，分别对应于T2ⁿ，通过发送n组数据，控制打印头发热体在相应的选通时间段内加热，从而得以在耗材与打印头紧密接触的一点行范围内按照灰度图像数据打印出不同灰度等级的点像。

图7示出了本发明实施例中，灰度等级、选通时间及数据组之间的对应关系。

灰度等级2ⁿ、T2ⁿ及数据组n之间是一一对应的，例如：接收数据组1后，在选通时间段T2ⁿ内，打印头发热体发热。

当n＝8时，各灰度等级选通时间的构成示意图如图8所示。

如图所示，当n＝8时，最高的灰度等级等于256级。

此时，1级灰度选通时间为T1，2级灰度选通时间T2，4级选通时间为T4，8级灰度选通时间为T8，16级灰度选通时间为T16，32级灰度选通时间为T32，64级灰度选通时间为T64，128级灰度选通时间为T128。

将这8个选通时间作为基础选通时间，在0-255个灰度等级中，其他灰度等级的选通时间可以由这些基础选通时间组合构成。例如：3级灰度的选通时间可以由T1+T2组合而成，5级灰度的选通时间可以由T2+T3组合而成，6级灰度的选通时间可以由T2+T4组合而成，...，252级灰度的选通时间可以由T128+T64+T32+T16+T8+T4组和而成，...，以此类推，可以得到256个灰度等级选通时间。

需要说明的是，各灰度等级选通时间的长度是需要预先进行试验测量验证的。

打印头发热体只在对应的选通时间内发热，以打印得到对应的灰度等级，下面结合图9说明所述打印头发热体如何在特定的选通时间段内发热，从而打印出各级灰度。图9为当n＝8时各级灰度点选通时间和二值数据的对应关系。

打印头发热体在接收到特定的二值数据时，在对应的选通时间段内发热。所述特定的二值数据可以是1，也就是说，当打印头发热体接收到的二值数据为1时发热，当接收到的二值数据为0时，则不发热。当然，所述特定的二值数据也可以是0，也就是说，当打印头发热体接收到的二值数据为0时发热，当接收到的二值数据为1时不发热。本发明仅以特定的二值数据是1为例进行说明。

对于0级灰度，在一个打印周期的8个选通时间段内，所有选通时间段对应的二值数据均为0，于是，打印头发热体接收到该二值数据后不发热，打印点显示成打印纸原色。对于1级灰度，一个打印周期的8个选通时间段内，打印头发热体接收到的数据对应于T1选通时间段的二值数据为1，对应其他选通时间段的二值数据均为0，于是，打印头发热体仅在T1选通时间段内发热，其余选通时间段均不发热，打印点显示1级灰度。对应2级灰度，一个打印周期的8个选通时间段内，打印头发热体接收到的数据对应于T2选通时间段的二值数据为1，对应其他选通时间段的二值数据均为0，于是，打印头发热体仅在T2选通时间段内发热，其余选通时间段均不发热，打印点显示2级灰度。同理，对于3级灰度，一个打印周期的8个选通时间段内，打印头发热体接收到的数据对应于T1、T2选通时间段的二值数据为1，对应其他选通时间段的二值数据均为0，于是，打印头发热体仅在T1和T2选通时间段内发热，其余选通时间段均不发热，打印点显示3级灰度。......，以此类推，对于28即256级灰度，在一个打印周期的8个选通时间段内，打印头发热体接收到的数据对应于所有选通时间段对应的二值数据均为1，于是，打印头发热体在一个打印周期的8个选通时间段内均发热，打印点显示256级灰度。

从上述可以得出，对于256级灰度打印，可以归纳出各灰度等级的8位二值数据。请参考图10，为本发明当n＝8时各灰度等级点的8位二值数据的示意图。

由上述可知，各级灰度对应于打印周期的8个选通时间段，存在8位二值数据。也就是说，每一灰度等级都可以用一个8位的二值数据表示。

如图所示，对应于1级灰度，其8位二值数据为10000000，对应于2级灰度，其8位二值数据为01000000，对应于3级灰度，其8位二值数据为11000000，......，对应于255级灰度，其8位二值数据为11111111。

将一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成n个数据组。例如，把一点行所有灰度点的Bit0位组成数据组1，把一点行所有灰度点的Bit1位组成数据组2，以此类推，把一点行所有灰度点的Bit2位、Bit3位、Bit4位、Bit5位、Bit6位和Bit7位分别组成数据组3、数据组4、数据组5、数据组6、数据组7和数据组8。这样，一个打印周期内，在选通时间T1向打印头发热体发送数据组1，在选通时间T2向打印头发热体发送数据组2，在选通时间T3向打印头发热体发送数据组3，......，以此类推，在选通时间T128向打印头发热体发送数据组8，共发送8次，即可实现256级灰度打印。

由于打印头发热体加热需要一定的时间，为了进一步加快打印速度，可以在发送数据组给打印头发热体前，向所有打印头发热体发送预热信号，如图11所示，为当n＝8时各级灰度点选通时间和二值数据的对应关系图。打印头发热体接收到该预热信号后，进行预热，并在接收到预设二值数据时，快速加热，从而提高打印速度。

根据本发明实施例的原理，通过赋予n不同的数值，即可表示不同灰度等级，例如，设n＝7，即对应的最高灰度等级为128级，设n＝9，即对应的最高灰度等级为512级，等等。其灰度打印控制方法的实现原理与n＝8相同，在此不再赘述。

本发明实施例与现有技术相比，其特点在于只需将打印头选通n次，发送n次数据，并通过对n段不同级别选通时间的组合，从而实现2ⁿ级灰度等级的打印。在保证打印质量的条件下，减少了打印选通次数和数据发送的次数，较大地提高了打印速度。

图12示出了可用于实现(诸如上述的)一些公开的实施例的装置的框图。为了方便描述，在此将该装置称为灰度打印控制装置。

该灰度打印控制装置包括：信息参考单元100、第一处理单元200和第二处理单元300。

其中，所述信息参考单元100存储有各灰度等级与一点行打印周期中选通时间段的对应关系。各灰度等级分为基础灰度等级和非基础灰度等级，非基础灰度等级对应的选通时间由基础灰度等级对应的选通时间组合而成。

所述第一处理单元200用于获取各一点行每点灰度图像数据的灰度等级，转换为多位二值数据。

所述第二处理单元300将一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成多个数据组，并在对应的选通时间段内将各个数据组发送给打印头发热体。

关于灰度等级、选通时间及二值数据的具体内容可参照上述方法部分的描述。

由于打印头发热体加热需要一定的时间，为了进一步加快打印速度，可以在发送数据组给打印头发热体前，向所有打印头发热体发送预热信号。为了实现上述功能，在一些实施例中，还可以用于实现该功能的功能单元，请参考图13，为一些公开的实施例的装置的示意图。

该功能单元为第三处理单元400，用于在将各数据组发送给打印头发热体之前，发送预热信号给打印头发热体，指示该打印头发热体进行预热。

本文所述的灰度打印控制装置可以应用在打印装置中，该打印装置包括现有打印装置的一切部件，如打印头及其他部件，该打印头设置有多个发热体。

所述灰度打印控制装置和打印头配合工作，在耗材与打印头紧密接触的一点行范围内按照灰度图像数据打印出不同灰度等级的点像。具体过程在前文已经详细描述过，在此只作简单介绍：

所述灰度打印控制装置获取各一点行每点灰度图像数据的灰度等级，转换为多位二值数据，然后，将一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成多个数据组，并在对应的选通时间段内将各个数据组发送给打印头。打印头接收到数据组后，将该数据组中各个数据发给对应的发热体，当发热体收到的数据为预设数据时，发热，否则，不发热。

所述预设数据可以是二值数据1或0。

上述打印装置可以应用在现有的打印机(如热敏打印机或热转印打印机)中，快速打印出各灰度等级的的点像。

本领域技术人员应能意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1、一种灰度打印控制方法，其特征在于，包括：

确定各点行每点图像数据的灰度等级，转换为多位二值数据；

将一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成多个数据组；

每组数据对应一预定选通时间，在选通时间内，与各点对应的打印头发热体在接收到预设数据时发热。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，选通时间的预定由以下方式实现：

设置多个基础灰度等级，每一基础灰度等级对应一设定长度选通时间；

在一点行打印周期中设置与基础灰度等级个数相同的选通次数，每一次选通的时间长度与一个基础灰度等级所需的选通时间相对应。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

发送预热信号给打印头发热体，指示该打印头发热体在打印之前进行预热。

4、如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述灰度等级总共有2ⁿ级，所述基础灰度等级设为n个，所述预定选通次数为n次。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设数据为1或0。

6、一种灰度打印控制装置，其特征在于，包括：

第一处理单元，用于将每一点行每点灰度图像数据的灰度等级，转换为多位二值数据；

第二处理单元，用于将一点行所有点的相同位的二值数据组成一组数据，形成多个数据组；

信息参考单元，存储数据组和选通时间的对应关系；

第三处理单元，参考上述对应关系，将数据组在相应的选通时间发送给打印头，使得在选通时间内，与各点对应的打印头发热体在接收到预设数据时发热。

7、如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括：

第三处理单元，用于发送预热信号给打印头发热体，指示该打印头发热体在打印之前进行预热。

8、如权利要求6或7所述的控制装置，其特征在于：

所述灰度等级包含多个基础灰度等级，各基础灰度等级与一点行打印周期中的各次选通的选通时间相对应。

9、如权利要求8所述的控制装置，其特征在于：

所述灰度等级总共有2ⁿ级，所述基础灰度等级设为n个，一点行周期中的选通次数为n次。

10、如权利要求9所述的控制装置，其特征在于：所述预设数据为1或0。

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