CN1070423C

CN1070423C - 带打印装置

Info

Publication number: CN1070423C
Application number: CN96111825A
Authority: CN
Inventors: 马修·R·帕尔默
Original assignee: Esselte NV
Current assignee: Dymo Corp
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 2001-09-05
Anticipated expiration: 2016-08-19
Also published as: CN1144159A; US5826994A; EP0761454A1; JPH09118046A; EP0761454B1; DE59603274D1

Abstract

一带打印装置包括打印头，有一组大体沿打印头纵轴配置的可选择激活的打印元件；一种装置，使像接收带和打印头产生相对运动，而使像以众多相邻像素纵行的方式印在带上；控制电路，通过产生许多打印周期控制打印头，特征在于，每一个打印周期中，打印元件中已选中的元件被激活，而在像接收带上打印一条线；在被打印的行中，打印每一个像素，方法是产生若干连续的打印周期，使打印元件中的相同元件在上述像接收带上的相邻位置，若干次被激活。

Description

带打印装置

本发明涉及带打印装置的打印头。本发明还涉及打印头的控制。

在EP-A-322 918、EP-A-322 919(Brother KogkoKabushiki Kaisha)和EP-A-0267890(Varitronics)中已公开本发明涉及的这种类型的已知的带打印装置。该打印器分别包括打印装置，该装置具有用于安装带盒或带保持盒的带盒安装盘。在EP-A-0267890中，带保持盒包括墨带和衬底带，后者包括用粘合剂固定在底层上的上部像接收层。在EP-A-322918和E-A-322919中，带保持盒装有墨带、透明的像接收带和双面粘合带，该粘合带的涂粘合剂表面中的一个表面在打印之后粘接在像带上，该粘合带具有底层，该底层可剥离其另一个涂粘合剂的表面。在两类装置中，像转移介质(墨带)和像接收带(衬底)均位于同一带盒中。

本申请人已开发出不同类型的带打印装置，在欧洲专利申请No.578372中已举例说明该带打印装置，该申请的内容已作为参考包含在本文中。在这种打印装置中，衬底带类似于EP-A-026890中说明的带，但被装在自己的带保持盒中，而色带同样装在自己的带保持盒中。

在所有这些情况下，像接收带与墨带重叠地通到由固定打印头和压盘构成的打印区域，该打印头压靠在压盘上，使像从墨带上转移到像接收带上。有很多方法可以完成这种转移，包括干打字或干膜印刷，但是现在最常的方法是采用热打印，在热打印中，打印头被加热，热量使墨汁从墨带转移到像接收带上。

这种打印装置的打印头一般包括许多可被选择性加热激活的打印元件。打印头的受激活的打印元件发热，它使墨汁从与加热的打印元件接触的部分墨带转移到像接收带上。或者，加热的打印元件可直接接触热敏的像接收带，使其上面形成像。这些已知的打印头一般包括一纵行打印元件，该纵行的高度大约等于所用像接收带的宽度。如果需要所有打印元件被配置成可以同时激活。

在操作时带通过打印头，打印头周期地被激活，从而在像接收带上形成要求的像。典型的打印周期将延续10毫秒。在该周期中要激活的打印元件被激活(即被加热)该周期中的2毫秒时间。因此在该周期中的8毫秒时间内没有打印头的打印元件被激活。这可以使电源复原，并且也使打印头冷却。为了能够在周期的2ms时间内激活所有打印元件，装置被配置成可以提供相当大的最大峰电流。这种装置的不利之处在于，相当大的峰电流降低了电池寿命。对于用电池供电的那些带打印装置这是不利的。

本发明的目的是提供一种带打印装置。能减小作用在打印元件上的峰值电流。给出更平稳的平均电流。从而可应用低电压电源，降低带打印装置成本并延长电池寿命。

按照本发明的第一方面，提供了一种带打印装置，该装置包括：

打印头，包括一组大体沿打印头纵轴配置可选择性激活的打印元件；

一种装置，使像接收带与打印头发生相对运动，从而使像以呈许多相邻像素纵行的形式打印在像接收带上；

控制电路，用于控制打印头，控制的方法是产生许多打印周期，在每打印周期中，使打印元件中的被选择的元件激活，使其在像接收带上打印一条线；在被打印的纵行中打印每个像素，打印的方法是，产生若干连续的打印周期，使打印元件中的相同元件在上述像接收带上的相邻位置激活相应若干次。

如上所述，峰电流正比于在给定时间被激活的打印头的面积。可以减小要求的峰值电流，方法是减小打印头的打印元件的尺寸(面积)，使得为形成打印像中的一个像素，要求在至少两个连续的周期中激活相同的打印元素。已经发现，采用这种方法可增加电池寿命。当电源是由一个或多个电池构成时，这是特别有利的。因此可以减小所要求的峰值电流，该峰值电流最好小于整个打印周期平均电流的三倍。因此这种方法给出了更平稳的平均电流，这意味着可以应用低电压电源，这样，作为一个整体，降低了带打印装置的成本。另外，还延长了电池的寿命。一般地讲，如果能量消耗相同，峰值电流越大，电池的寿命越短。降低峰值电流便可延长电池寿命。

使像接收带和打印头产生相对运动的装置最好执行连续的运动，即这样控制该装置，使在打印周期期间打印头和像接收带之间的相对速度基本上不发生变化。这使得可以用直流马达代替步进马达，直流马达比较便宜且较小。

最好发生两个连续打印周期使打印元件中的相同元件在上述带上的相邻位置激活两次，用这种方法打印每个像素。

打印元件可以分成至少两组，这两组在打印周期中的不同时间被单独激活。这也有助于减少峰电流，这又形成在第一方面中所述的优点。

每个上述打印元件基本上是矩形的。所打印像的每个像素基本上是方形的。

对于具有许多组打印元件而每组打印元件在打印周期的不同点激活的这些实施例，打印在像接收带上的像具有错列效应，这是由于打印头的不同部件在打印周期的不同时间打印。在像接收带连续地由例如DC马达驱动穿过打印头的那些实施例中可能发生这种情况。

因此，由于像接收带连续移动通过打印头引起的错列效应可以被补偿。具体是，如果采用包括许多组在不同时间激活的打印元件的严格的直线打印头，则在连续相对移动像接收带时，最好使打印头的错列相反于所得到的像的错列。可以这样控制打印头打印元件的错列组的激活，使得在打印的像中很少发生错列或完全没有错列。

然而如见到的那样，这种困难采用步进马达可以避免，步进马达使带在打印周期内保持不动，而在打印周期之间移动。在本发明的其它实施例中，错列效应不会显著影响结果的像的质量或错列效应可控制在允许的范围内。

每组打印元件大体上沿作为整体的打印头的纵轴延伸。上述错列组的中心最好位于一条直线上，该直线与作为整体的打印头的纵轴形成一个锐角。采用这些实施例可以完全补偿错列效应。但是这种配置在采用下面打印头时可能有缺点，即这些打印头具有配置在半圆形“釉面”凸出部上的打印元件。打印头一般由陶瓷衬底构成，由电阻元件沉积在该衬底上。这些电阻元件便是打印头的打印元件。然而为了改进像接收介质和打印元件之间的接触，电阻元件被沉积在保护性釉面的顶部。这种釉面一般为半圆形截面，并大体沿打印头纵轴方向延伸，由此构成“釉面凸出部”。采用以上述方式彼此错列的打印元件组时，每组打印元件的中心相对于釉面突出部的纵轴位于不同位置。在某些实施例，这可能影响打印质量。然而已经发现，在本发明的某些实施中，增加釉面凸出部的半径可以克服此问题。

已提出另一种方式，即每组打印元件与作为整体的打印头的纵轴形成一个锐角。每组打印元件的中心点最好大体沿着一条直线，该直线大体沿打印头的纵轴延伸。这种实施例的优点在于，由于打印头的打印元件配置在半圆形“釉面”凸出部上所造成的打印质量的降低可以得到补偿，因为每组像素的中心与“釉面”凸出部具有相同的关系。在此后一实施例中，打印头的部分的错列将使得打印像中的错列外观表面上看起来减少了，虽然一般不能达到完全的补偿。

锐角在0.1～1°之间比较好，最好约为0.38°。

应当看到，具有错列打印头的各种实施例分别可以应用于不同的情况，各有其自身优点。

本发明的实施例最好采用低电压线性调节器以获得恒定的电压。因为本发明的实施例可以减少所需峰值电流，所以可减少要求的电源并可以使用低电压线性调节器。已经发现，低电压调节器可以满意地操作，因此可以省去一般用在先有技术***中的高开关电压调节器。低电压线性调节器一般比高电压开关调节器便宜，因此可以降低本发明实施例的成本。

将打印头分成至少两组并在打印周期的不同时间激活这些组，由此可以减小加在打印元件上的峰值电流。这是因为所需要的电流正比于打印元件的面积。因此，如果将打印头分成例如两组并在打印周期期间的不同时间激活这些组，则可以使所需峰值电流减半。另外，因为在整个打印周期中均匀地分布相应组的激活时期，所以增加了电池的寿命。当电源为一个或多个电池时，这是特别有利的。因此所需峰值变得更接***均电流，并且最好在整个打印周期小于平均电流的三倍。这给出了更平滑的平均电流，意味着可以应用较低电压电源，这样便降低了作为整体的带打印装置的成本。另外，这也延长了电池的寿命。一般，如果能耗相同，则峰值电流越大，电池寿命越短。减小峰值电流，电池寿命增加。

按照本发明的第二方面，提供了一种具有打印头的带打印装置，该打印头包括至少两组打印元件，上述打印元件可被选择地激活，在打印介质上形成像，上述打印元件的组在打印周期期间的各自不同时间被激活，该打印装置还包括控制装置，后者包括一组共用的开关和组选择装置，共用开关控制每个组中打印元件的选择性激活，组选择装置用于进行组的选择，使得在给定的时间仅有一组打印元件被激活，其中，共用开关组中的每个开关被配置成可以控制在每组中的一个打印元件；对每组打印元素提供一个电阻通路，每个上述通路与相应组的打印元件并联，上述电阻通路被配置成可分流不要激活的打印元件上的电流，从而防止不要激活的打印元素的偶然激活。

DE-A-4438600公开一种大约有2560个打印元件的热打印装置，这些打印元件被分成由相应的选通信号控制的四个组。

在已知装置例如DE-A-4438600中，一般对打印头的每个打印元件提供了一个开关。然而采用本发明的实施例，可用上述开关装置来控制在每个组中的打印元件，因此可以减少所需开关数目，使得打印头成本减少，因而使得装置成本减少。

共用开关组中的每个开关最好配置成可以控制在每个组中的一个打印元件。因此在上述共用开关组中所需开关数目等于在每个组中的打印元件的数目。

组选择装置最好包括数目等于打印元件组数的开关。因此每组由它自己的开关控制。在本发明的某些实施例中，在给定的时间可以激活一组以上的像素。在这种情况下，将接通组选择装置的一个以上的上述开关。

对每组打印元件提供了电阻通路，其中每个上述通路与相应组的打印元件并联，上述电阻通路配置成可以从不要被激活的打印元件上分流电流，从而防止不要被激活的打印元件偶然地受到激活。每一组的电阻通路仅由一个开关控制。组选择装置可以控制各个上述组的打印元素和相关的电阻通路。应当看到，后一装置特别适合于有三组或更多组像素的那些实施例。仅当一个组中被激活的打印元素的数目低于预定值时，才选用电阻通路。

应当注意到，据称，当一个组中的相当的打印元件不激活时杂散电流的问题是最大的。电阻通路的选择开关可以接通这些通路来减少这种问题，从而避免打印元件的杂散电流激活。

如可以理解的，第二方面所述的带打印装置可以与第一方面的特征相结合，反之亦然。

打印头最好是热打印头。后者最好在任何给定位置仅有一个打印元件的宽度，其高度等于带打印装置的可使用带的最大宽度。打印头高度实际上稍小于带宽度，因为在带的打印区的上面和下边要留出边缘。但在本发明的某些例实施中，打印头的高度远小于带的宽度。

为了更好地理解本发明以及如何实施本发明，现在参考作为举例的附图，这些附图是：

图1是实施本发明的第一带打印装置的平面图，该装置采用两个带***；

图2是实施本发明的第二带打印装置的平面图，该装置采用一个带盒***；

图3是示意图，示出用于图1或图2打印装置的控制电路；

图4a是先有技术打印头的示意视图；

图4b是实施本发明的第二打印头的示意视图；

图4c示出实施本发明的第二打印头的示意视图；

图4d示出实施本发明的第三打印头的示意视图；

图4e示出用图4b打印头打印出的像；

图4f示出图4c打印头的横截面图；

图5a示出图4a的打印头的电流和时间关系；

图5b示出以第一种方式操作时图4b打印头的电流和时间的关系；

图5c示出以第二种方式操作时图4b打印头的电流和时间的关系；

图6示出控制图4b、4c和4d所示打印头用的电路图；

图7示出用于控制图4b、4c或4d所示打印头的图6线路图的改进形式。

图1示出实施本发明的第一带打印装置1的平面图，该装置中装有两个带盒。这种带打印装置通常是手提式的或小型台式装置。上带盒2定位于第一带盒安装部分26上，包括像接收带4的传输，该像接收带穿过带打印装置1的打印区3到达带打印装置1的出口5。像接收带4包括在其一个表面上的用于接收打印像的上层和涂有粘合剂的另一表面，该表面粘在一个可启开的底层上。上带盒2具有用于安放带打印装置1的压盘8的凹部6和引导带4穿过打印区3的导向部分22、24。压盘8可转动地装在支架模制件10中，或者，压盘8可转动地装在一个销轴上。

下带盒11定位在第二带盒安装部分28上，包括热转移带12，该带与像接收带4重叠地伸过打印区3。带盒11具有用于安装带打印装置1的打印头16的凹部14和引导热转移带12通过打印区3的导向部分34、36。打印头16可在图1所示的操作位置和不操作位置之间活动，在操作位置它与压盘8接触，重叠的热转移带12和像接收带4被压在打印头16和压盘8之间，在不操作位置，它移离压盘8，松开热转移带12和像接收带4。在操作位置，压盘8转动，使像接收带4移动穿过打印头16，并且控制打印头16，使得通过墨带12的墨的热转移将像印在像接收带4上。下面将更详细说明打印头16，一般它包括热打印头，该打印头具有打印元件阵列，每个元件根据要求打印的像可以被加热激活。

带打印装置1有一个盖子，在图中未示出，但该盖子与带盒安装部分26和28的后部铰接，当其就位时可以盖住两个带盒。

DC马达7(见图3)连续地驱动压盘8。压盘8被配置成可利用其自身的转动作用连续地驱动像接收带4穿过打印区域3。参考我们的欧洲专利申请No.94308084.6，该申请说明了DC马达的控制，其内容已作参考包括在本文中。

打印头16以一纵行挨一纵行的方式将像打印在像接收带上，这些纵行沿带4的运动方向彼此邻接。DC马达7具有转轴编码器，用于监测马达的转速。根据监测的马达7的转速控制打印头16顺序打印像素的纵行。利用图3所示的微处理芯片100可以控制马达7的速度。转轴编码器产生其频率依赖于马达7的速度的脉冲，该脉冲使微处理芯片100产生数据选通信号，每个信号使得打印头16打印一纵行像素数据。

图2示出实施本发明的第二打印装置1′的带盒座的平面图，该装置用一个盒***。相同的参考编号表示也示于图1的那些部件。带盒座由虚线40表示。带盒座40包含配合形成打印区3的热打印头16和压盘8。打印头16可绕支枢点42转动，使得它可以与压盘8接触，以便打印和移离压盘8，从而可以除去和更换带盒，如在第一实施例中那样。***到带盒座40中的带盒总的用参考编号44表示。带盒44固定像接收带4的供料卷轴46。像接收带4由导向机构(未示出)引导穿过带盒44，从带盒22经打印区3穿过出口到达切断位置C。同一带盒44还具有墨带输送卷轴48和墨带拾取卷轴50。墨带12从墨带输送卷轴48被引导通过打印区3，然后卷在墨带拾取卷轴50上。如同第一实施例一样，像接收带4与墨带12重叠地通过打印区3，其像接收层与墨带12接触。

此第二实施例的压盘8也由DC马达7(见图3)驱动，使它在打印期间转动，连续地驱使像接收带4通过打印区3。这样，像便打印在带上，并使该带从打印区3送到切断位置C，该切断位置位于靠近打印区3的带盒44的壁部分上的一个位置。构成切断位置C的带盒44的壁部分用编号52表示。在壁部分52上形成槽口54，像接收带4被输送通过打印区3到达切断位置C，在切断位置处，该带由槽口54的两侧上的相对壁部分支承。

第二带打印装置1′包括切断机构56，该机构具有带刀片60的切断器支承件58。刀片切断像接收带4，然后进入槽口54。

控制图1的带打印装置1或图2的带打印装置1′的基本电路示于图3。其中有微处理芯片100，该芯片具有只读存贮器(ROM)102、微处理器101和用RAM示意表示的随机存取存贮器容量。微处理芯片100这样连接，使得它可以从数据输入设备例如键盘106接收标号数据输入。微处理芯片100输出数据，以便通过显示驱动器芯片109驱动显示器108，从而显示要打印的标号(或其一部分)和/或显示使用者的信息。显示驱动器或者可以构成微处理芯片的一部分。另外，微处理芯片100还输出激活打印头16的数据，使标号数据打印在像接收带4上、形成标号。最后，微处理芯片100还控制驱动压盘8的直流马达7。微处理芯片1 00还可以控制图2的切断机构56或图1的切断机构，以便切下一段带。

下面参照图4和5更详细说明示于图1和2的打印头16。本发明实施例涉及的那种打印头一般包括许多打印元件120，该元件可以选择地被加热，从而可以进行热打印。这种热打印可以印在热敏的像接收带4上或利用例如图1和2实施例中示出的墨带12进行热打印。如在这些实施例中所讨论那样，墨带12配置在打印头16和像接收带4之间。打印头16选择的打印元件120将热量施加在墨带12上，这导致像被转移到像接收带4上。

在说明实施本发明的各种打印头16之前，先参照图4a和5a说明已知打印头16a的一般结构。已知的打印头16包括许多打印元件16a。在示意图中示出12个打印元件。但是实际的打印头一般具有许多打印元件，例如128个。打印头16a一般具有一个高度H，该高度稍小于带打印装置1所用像接带4的宽度。当带打印装置1所用的带的宽度不止一个时，打印头16a的高度H一般对应于带打印装置1所用最大像接收带4的宽度。一般地讲，打印头16a的宽度W等于一个打印元件120a的宽度，由此构成一个柱形的打印头16a。每个打印元件120a一般是方形的，从而在像接收带上打印方形像素。

每个打印元件120a是一个电阻元件，当通过电流时，该元件被加热。打印元件120a选择性地被加热，使得当像接收带4穿过打印头16时将要打印的像印在该带4上。印在像接收带4上的像由许多邻接的或相邻的像素纵行形成。因此印在像接收带4上的像依赖于在什么时间和哪些打印元件120a被激活或被加热。像接收带4一般沿箭头A的方向移动，即沿像接收带4的长度方向移动，该方向垂直于打印头16a的纵轴T。

下面参照图5a，该图示出图4a打印头16a的电流和时间的关系。可以看到，打印头16a具有包括两部分的周期122。在周期的第一部分124，电流被加在在该给定周期中将被激活的那些打印元件120a上。在周期的第一部分124中，打印头16a的所有元素可能在同时被激活。对于12伏的电源电压，峰电流将达到1.6安。周期122第一部分124的持续时间通常为2毫秒。周期122的第二部分126通常为18毫秒的持续时间，总的周期时间为20毫秒。周期的第二部分126使得电源可以在对打印元件120a施加电流的时间之间处于停止供电的状态。整个周期的平均电流约为0.16安。可以看到，峰电流远大于平均电流。

下面参照图4b和5b说明实施本发明的第一打印头16b。示于图4b的打印头16b类似于图4a的打印头。但是，打印元件120b的形状和尺寸有差别。具体是，打印元件120b大体是矩形的，不像先有打印头16a的打印元件120a那样是大体方形的，在打印的像中形成方形像素。具体是，相同的打印元件120b在顺序激活二次时便在像接收带4上形成方形像素。换言之，每个打印元件120b在打印的像中形成半个像素，该元件呈半方形的形式。当打印元件120b是电阻元素时，需要将图4b的打印元件120b加热到要求温度的电流正比于打印元件120b的面积。因此，由于打印元件120b的面积减半，所以对于同样的电压，要求加热每个打印元件120b的电流便减半。可以看到，打印头16b的所有打印元件可以被同时激活。

下面参考图5b，该图示出打印头16b的电流和时间之间的关系。对于仍是20毫秒的周期，在该周期内电流将两次加在打印头的打印元件120b上，在像接收带4上打印一纵行像素。每次加电流将延续约2毫秒，每次电流峰值为0.8安。这也得到0.16安的平均电流。因此与图4a的实施例相比，峰值电流减半，但平均电流保持不变。打印元件120b还可以呈三分之一方形，甚至四分之一方形的形状，当相同的打印元件120b分别顺序地激活三次或四次，该打印元件便可以在打印的像上形成方形像素。

如上所述，像接收带4沿箭头A的方向穿过打印头。为了改进印在像接收带4上的像的外观，与先有技术相比可以降低像接收带4的速度。因为打印周期的长度有效地增加了，所以这样可以减少整个打印周期的平均电流。像接收带4通常以7mm/s的速度穿过打印头16b。但是像接收带4也可以以比此速度更快或更慢的速度通过打印头16b。

可以改变图4b的实施例，使其将打印头16b分成三部分130、132和134。为了图示说明的目的，每个部分130、132和134仅具有四个打印元件。在一个优选实施例中，每个部分130、132和135具有13个打印元件。三个部分130、132和134这样配置，使其可以连续地被激活或选通。换言之在给定的周期内，第一部分130的所选打印元件120b首先被激活，随后激活部分132的所选打印元件120b，最后激活第三部分134的所选打印元件120b。因此在任何一次激活，最多激活打印头16b的所有打印元件120b的三分之一。图5c示出这种图4b的改型实施例的电流和时间之间的关系。从图5c可以看出，可以在穿过周期122的相同的间隔范围选通或激活打印头16b的三个部分130、132和134。具体是电流在六个期间138中被加在打印元件120b的峰电流将是图5a所示峰电流的六分之一，因为打印元件120b是图4a打印元件尺寸的减半，而且在任何给定的一次激活中，仅有三分之一的打印元件120被通电或激活。当打印头16b在每个打印周期中整个地激活两次时，平均电流和图4b一样。在打印元件是“全尺寸”并只需要激活一次便在带上形成像素时，每组打印元件在打印周期中仅激活一次。

可以看到，在图4b中所示的以及在图5c中讨论的图4b的改进打印头16b中，打印元件120b不一定是矩形的，而当然可以是如先有技术中那样仍是大体方形的。

因为像接收带4沿箭头A的方向连续地移过打印头16b，所以使用例如图4b所示的打印头16b并且其三个部分130、132和134顺序地被激活或选通时，在接收带4上形成的像是交错的，例如图4e所示。对于一些实施例，这种交错不会显著影响打印的质量。然而对于要求改进打印质量的那些实施例，可以应用图4c所示的打印头。打印头16c有三个部分130c、132c和134c，这三个部分在一个方向上相互错开，该方向与由打印头16b打印的如图4e所示的像的错开方向相反。每个部分130c、132c和134c由四个打印元件120c组成，这些打印元件类似于图4b所示的打印元件。如同图4b的打印头16b一样，在部分130c中的打印元件120c首先激活，随后是部分132c中的打印元件120c激活，最后是部分134c中的打印元件120c激活。因为像接收带4沿箭头A的方向移动着，所以可以校正用图4b的打印头16b打印的像的错开。具体是，根据带4的速度设计打印头16c，使得当第二部分132c准备好打印时，该部分132c直接在打印头16c的部分130c打印的像的下面打印像，并与130c打印的像成直线。同样，第三部分134c这样配置，使得打印的像正好在第一和第二部分130c、132c打印的像的下面并与该线准直。在某些实施例中，在两个相邻部分130c、132c和134c之间的错距可以等于相邻打印部分之间节距的三分之一。这可以稍小于每个打印元件宽度的三分之一。打印元件120c可以与图4a或4b的打印元件相同。

当考察打印头16c的例如图4f所示的横截面时，可以看到，打印头16的打印元件120c实际上“釉面突出部”142的顶部140。打印头基本上由陶瓷基体组成，在该基体上淀积电阻原件。这些电阻元件是打印头的打印元件。但是为了改进打印介质和打印元件之间的接触，电阻元件淀积在釉面的顶端。这些釉面具有大体半圆形的构形并大体在打印头16的纵轴L的方向上伸出，由此构成“釉面突出部”。采用例如如图4c所示的错列打印头16c时，相应部分130c、132c和134c的打印元件120c的中心在釉面凸出部142上的不同位置，例如在位置144a、144b和144c。因此，每个部分130c、132c和134c的打印元件与打印头16c作用的压盘8具有不同的关系。虽然采用本发明的一些实施例，这可能影响打印的质量，但此问题可以忽略。在本发明的一些实施例中，可以增加釉面突出部142的半径，这可以改进打印质量。

图4d所示打头16d已经提出来解决此问题。在此实施例中，每个部分130d、132d和134d与打印头16d的纵轴L所成的角度在0.1～1°之间，最好约为0.38°。但是，部分130d、132d和134d的各自的中心都位于打印头16d的纵轴L上。虽然用这种打印头16d不能对错列进行完全补偿，但是与图4b的打印头16b相比，在打印的像中从表面上看错列的形象减小了。另外，用打印头16d还可避免打印质量的可能降低，这种降低用图4c的打印头16c是很明显的。然而应当看到，在本发明的实施例中，示于图4b、4c和4d的打印头16b、16c和16d分别具有特殊的优点。

对于图4c和4d打印头的电流和时间之间的关系与图5c所示的关系相同。

为了比较的目的，在上述讨论中可以假定在图4中所示的所有打印头16a、16b、16c和16d具有同样的电源电压和周期时间。在表1中示出本发明和先有技术实施例的各种参数的实际值。

表1

打印头	电源电压	峰值电流/持续时间	平均值I	周期长度
打印头	电源电压	峰值电流/持续时间	平均值I	周期长度	16a(先有技术，图4a)	12V	1.6A/2ms	0.32A	10ms
16b(1/2矩形，图4b)	12V	0.8A/2ms	0.32A	10ms	16a(先有技术，图4a)	12V	1.6A/2ms	0.32A	10ms
16b(1/2矩形，图4b)	12V	0.8A/2ms	0.32A	10ms	16b/16c/16d(3部分+1/2矩形，图4b、4c、4d)	5V	0.67A/2ms	0.38A	21ms

从表1可以看到，本发明的实施例与先有技术实施例相比可以用较小的峰值电流激活打印头16b、16c和16d。或者，如果峰值电流与先有技术装置相当，则可减小对电压的要求。因此图4b到4d的实施例与图4a的作为例子所示的先有技术相比可以减小峰值电流对平均电流之比，在整个打印周期给出了较平衡的平均电流。换言之，峰电流更接近于平均电流，最好小于后者的三倍大。

下面参考图6，该图示出图4b、4c和4d所示打印头16的打印元件120的控制。

如上所述，每个打印元件120b一般包括电阻元件。在图6中用电阻R1～R12表示打印元件120。打印元件120或电阻R1～R12分成三组，四个一组。这三组分别代表打印头16b、16c和16d的部分130、132和134。每个部分120、132和134通过相应的开关S1、S2和S3连接到打印头的电源V，该开关构成分组选择开关。因此，开关S1、S2和S3被提供给打印头16的各个部分130、132和134。这些开关可以是任何适当形式的开关，最好是双极晶体管或场效应晶体管。

每个部分130、132和134的第一电阻R1、R5和R9均连接在一起。同样，每个部分130、132和134的第二电阻R2、R6和R10连接在一起及其第三电阻R3、R7和R11连接在一起。最后每个部分130、1 32和134的第四电阻R4、R8和R12均连接在一起。

每个部分130、132和134的第一电阻R1、R5和R9连接在开关T1上，每个部分130、132和134的第二电阻R2、R6、R10连接到开关T2处。每个部分130、132和134的第三电阻R3、R7和R11连接在开关T3上以及其第四电阻R4、R8、R12连接在开关T4上。如同开关S1～S3一样，开关T1～T4最好是双极晶体管或场效应晶体管。但是杏以采用任何合适的开关装置。开关构成一组共用的开关，它们被配置成可以控制在各个组130、132和134中的打印元件120的选择激活。

开关T1～T4如同电阻R1～R12一样均彼此并联。开关T1～T4均接地。开关T1～T4和S1、S2和S3均由可以是微处理器100的控制器154控制。或者，可以提供分开的控制器，该控制器构成打印头16的部件。如果需要可以设置一种装置将微处理器的串行输出转换成并行输出。或者由微处理器100提供并行输出。图6的配置可以多路驱动打印头16，这种配置简化了打印元件120的控制。本发明的特殊实施例可以省去先有技术打印头上的打印头控制器，降低了打印头的成本。如上所述，采用微处理器可以简单地达到控制。

打印头电源V包括电池电源，这种电源通常由六个1.5伏电池构成，总的电源电压9伏。电源V连接到低电压线性调节器152，该调节器提供约5伏电压。低电压线性调节器152将电压降低到要求的5伏水平。9伏电源是需要的，它可以保证总有5伏电源输出，因为线性调节器152要求一定“下降”电压来进行操作。另外，在打印操作期间电池的电压将降低。

下面说明图6所示电路的操作。首先开关S1、S2和S3被激励或选通，它由控制器154提供的连续选通脉冲接通。这样，打印头部分130、132和134一个一个地被激励。当在给定的时刻闭合或接通这些开关S1、S2或S3中的仅一个开关时，在给定的时刻将仅激励打印头的一个部分130、132和134。开关T1～T4根据已激励部分130、132和134的打印元件20中的哪些要被激活而选择性地闭合或接通。因此所有开关T1～T4可以同时断开，所有开关T1～T4可以同时接通，或开关T1～T4可以同时接通，或开关T1～T4中仅有一些开关接通。换言之，开关T1～T4决定当这些部分130、132和134中的各个部分被连续地起动时在打头的各个部分130、132和134中哪些打印元素120被激活。例如，如果闭合开关S1激励部分130并预定激活打印元件R1，则开关T1闭合。另一方面，如果不激活打印元件R1，则开关T1仍保持断开状态。这样，利用开关T1～T4便可控制个别的打印元件120。

可以看到，要求的开关总数目等于N/M+M,N是打印元件120的数目，M是打印头16被分成的部分130、132和134的数目。可以看到，与先有技术相比，这减少了需要的开关数目，先有技术对每一个个别打印元件均需要开关。

现在考虑以下的状态。开关S1接通，S2和S3断开。开关T1接通，开关T2、T3和T4断开。图6的箭头示出在电路中各种电流的方向。电流I1是激活打印元件R1的激活电流。I2、I3和I4是杂散电流。这些杂散电流可能使不应当被激活的打印元件120被激活。这些打印元件可存在于暂时不用的部分132和134中，或在正工作的部分130中。

在本发明的一个实施例中，每个电阻元件R1～R12与一个二极管串接。这些二极管可以防止电路中的杂散电流。但是，虽然在本发明的某些实施例中应用这种解决方法，但是二极管增加了所需部件的数目，这是明显不利的。另外，所需求的二极管的数目将不合乎需要地增加了装置的成本。

现在已经确定，如果加在打印元件上的能量即流过其中的电流低于给定的水平则打印元件120不会打印。在实验上已经确定，在本发明的一些实施中，如果加在打印元件120上的能量低于所需正常打印能量的40％，则不会发生打印。因此，如果这样设计图6所示的电路，使得杂散电流例如I2、I3和I4不超过激活有关打印元件的量，则不超过正常打印能量的40％，则可以避免不应当被激活的打印元件120得到意外的激活。在这些实施例中，不需要二极管。影响未激活打印元件中电流量的因素包括一个或多个下列因素：打印元件的数目；打印元件的分组数；和/或打印元件的特性(例如电阻)等。

当M约为3和N不超过大约24时，后一种配置被发现是特别有利的。将打印头分成三组的本发明的这种实施例其有利之处在于，能耗减少，杂散电流不超过40％的能量，而且也降低了峰电流。

现在参考图7，该图示出图6电路的改型线路。图7所示电路除增加三个另外的电阻RX、RY和RZ而外与图6的电路图相同。RX连接在开关S1上，配置成与电阻R1～R4并联。RY连接在开关S2上、并与电阻R5～R8并联。最后，R2连接到开关3并配置成与电阻R9～R12并联。电阻RX、RY和RZ并联接到另一个本身接地的开关S4。开关S4由控制器154控制。

图7所示的实施例在杂散电流可能引起打印元件120激活的时是特别有利的，该打印元件在供给大于正常打印能的40％的能量时应当不起动。在打印头16的选择部分130、132和134中仅有少许打印元件R1～R12被激活时，可能引起问题的杂散电流量通常会上升。如上所述，如果由于能量超过正常打印能量的40％而使打印元件120激活，则不应当激活的打印元件120可能发生不需要的激活。设置电阻RX、RY和RZ，使得可以将电流引离可能发生附加打印的打印元件120。具体是，如在上述情况下，当有发生附加打印的危险时，开关S4便接通。电流然后优先流过RX、RY和RZ，离开可能发生附加打印的那些打印元件。RX、RY和RZ的电阻值一般低于打印元件R1～R12的电阻值。RX、RY和RZ的最佳值可以用试错法实验确定。当存在电阻RX、RY和RZ并且开关S4接通时，在给定周期期间任何流过不要激活的打印元件120的电流将保持在低于40％的阈值。在一些实施例中，可以省去开关S4，使电阻RX、RY和RZ总是构成另一个通路，由此减小附加打印的危险。但是这可能造成不必要地耗费电能，这就是为什么优选实施例使用开关S4来限制使用由RX、RY和RZ构成的电阻通路的原因，该通路仅限于存在附加打印的实际危险时才被利用。

图7所示的实施例特别适合于通常具有大于24个打印元件120的那些实施例。这样可以不用例如上述的二极管。但是这种配置中也可以使用二极管。

可以看出，上述实施例具有若干可能的改型形式。例如可以用步进马达代替直流马达。在这种情况下，带形成步进式方式移动。在用步进马达时可以省去图4c和4d所示的错列的打印头。然而在使用步进马达的实施例中，最好在不同时间激活打印头的分开部分。

在所示的实施例中，打印头被分成可被连续激活的三个部分。然而，打印头可被分成任何其它数目的合适部分。另外，在每一部分中的打印元件不一定彼此邻接。例如交替的打印元件可以是选择地被激活，并分别形成相应的部分。采用后面的这些实施例，错列产生的效果变得不明显。

Claims

1．一种带打印装置，其包括：

打印头，包括一组沿所述打印头纵轴而配置的可选择激活的打印元件；

一种装置，用于使一个像接收带和所述打印头产生相对运动，从而以多个相邻像素纵行的方式将一个像打印在所述像接收带上；以及

控制电路，用于控制所述打印头，所述控制电路产生多个打印周期，以用于所要打印的所述多个相邻像素纵行中的每一个，其特征在于，所述多个相邻像素纵行中的每一个纵行中的每个所选像素是通过下列方式而打印出来的：在所述多个打印周期中的每一个周期内，在所述像接收带上相邻但不重叠的位置处，通过将相同的电能连续作用到其上而激活相应的一个所述打印元件，以便减小打印元件所需的所传送的峰值电流。

2．如权利要求1所述的带打印装置，其特征在于，所述打印头是热打印头。

3．如权利要求1所述的带打印装置，其特征在于，各个所述像素是通过产生两个或多个连续打印周期而打印出来的，其中，在每个所述连续打印周期内，相同的一些所述打印元件在所述像接收带上相邻位置处被激活两次，其中，激活的打印元件在打印周期之间是断开的。

4．如权利要求3所述的带打印装置，其特征在于，在像接收带上相邻位置处通过所述连续打印周期而激活相同的一些所述打印元件会产生方形的像素。

5．如权利要求1所述的带打印装置，其特征在于，各个所述打印元件为矩形，所述多个相邻像素纵行的各个所述像素为方形。

6．如权利要求5所述的带打印装置，其特征在于，各像素的方形形状是由矩形打印元件的2至8次激活而形成的。

7．如权利要求1所述的带打印装置，其特征在于，每个打印元件呈方形。

8．一种带打印装置，其包括：

控制电路，用于控制所述打印头，所述控制电路产生多个打印周期，其中，在所述多个打印周期中的每一个周期内，所选择的打印元件通过将相同的电能作用到其上而被激活，从而在所述像接收带上打印一条线，其中所选择的打印元件少于所有的所述打印元件，其特征在于，所述多个相邻像素纵行之一中的每个像素都是通过产生多个连续的打印周期而打印出来的，其中，在所述多个连续打印周期中的每个周期内，相同的一些所述打印元件在所述像接收带上相邻位置处被相应地多次地激活；其中，当打印元件被激活时，用于使所述像接收带和所述打印头产生相对运动的装置可实现连续的相对运动。

9．如权利要求8所述的带打印装置，其特征在于，将所述打印元件配置成至少两组，其在所述多个打印周期中每个周期内的不同时间可以分别地有选择地被激活。

10．如权利要求9所述的带打印装置，其特征在于，所述至少两组的激活时间发生在所述多个打印周期中每个周期内的不同时间，并且在所述多个打印周期中的每个周期内均匀分布。

11．如权利要求9所述的带打印装置，其特征在于，将所述至少两组打印元件配置成彼此错开，因此，当所述打印头被配置成在所述像接收带上打印一个像时，所述至少两组的错开可以补偿所述至少两组中每一组在所述打印周期的不同时间所发生的激活时间。

12．如权利要求11所述的带打印装置，其特征在于，所述的至少两组中的每一组都沿所述打印头的一纵轴而水平错开。

13．如权利要求11所述的带打印装置，其特征在于，所述的至少两组中的每一组都与所述打印头的所述纵轴成锐角。

14．一种带打印装置，其具有一个包括至少两组打印元件的打印头和控制装置，所述打印元件可选择性地被激活，从而在打印介质上形成像，所述至少两组在一个打印周期的不同时间被激活，所述控制装置包括一组共用的开关和组选择装置，所述共用开关用于控制所述至少两组中每一组中的所述打印元件的选择激活，所述组选择装置用于在所述至少两组之间进行选择，使得在给定的时间仅有所述至少两组中的一组被激活，其特征在于，所述共用开关组中的每个开关都配置成可以控制所述至少两组中每一组中的所述打印元件之一；其中，对所述至少两组中每一组都设置电阻回路，每个所述电阻回路与所述至少两组的所述打印元件并联，所述电阻回路将电流引离不要被激活的各打印元件，从而防止每个所述打印元件偶然地受到激活。

15．如权利要求14所述的带打印装置，其特征在于，对所述打印元件组进行激活，以产生方形的像素。

16．如权利要求14所述的带打印装置，其特征在于，每个所述打印元件为矩形，由所述打印元件组产生的各个像素为方形。

17．如权利要求16所述的带打印装置，其特征在于，各个像素的方形形状是通过在2组和8组矩形打印元件之间进行激活而形成的。

18．如权利要求14所述的带打印装置，其特征在于，将所述至少两组打印元件配置成彼此错开，因此，当所述打印头是用于打印像的热打印头时，所述的至少两组的错开可以补偿所述至少两组中每一组在所述打印周期的不同时间所发生的激活时间。

19．如权利要求18所述的带打印装置，其特征在于，所述的至少两组中的每一组都沿所述打印头的一纵轴而水平错开。

20．如权利要求18所述的带打印装置，其特征在于，所述的至少两组中的每一组都与所述打印头的所述纵轴成锐角。