CN1126534A - 热打印机控制*** - Google Patents

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加里L·马拉里
罗伯特P·约翰逊
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Abstract

一种改进的热打印机,其电路根据打印机的预选参数及欲被打印的文件的内容,有选择地启动打印电极,当电极打印时,施加到电极上的能量可变。其它的电路会产生有选择的方案,以响应于是否与预选电极相邻的电极要打印,以及这种打印何时发生。在各种实施例中,电路不仅使用预选电极及其相邻电极的历史,还利用未被打印的文件部分以帮助选择合适的打印脉冲。

Description

热打印机控制***
本发明涉及彩色打印机,更具体地说,涉及高速彩色打印机,可以在单路介质上从单色图像连续地打印到全彩图象。
现有的彩色打印技术之一(染料扩散热转移,或D2T2)使用浸渍了染料的色带,染料可以扩散到介质的表面中。由于这种方法依靠染料进入到介质中的扩散过程,因此打印过程相对较慢同时不需要介质高速运动,给现有可用的染料带来一定限制。
第二种方法,快大约十倍,使用热蜡“色带”(热蜡转移方法,或“TWT”),目前,可以买得到使用热蜡转移方法工作的全彩色打印机,在该打印机中,打印头有许多互相独立的可寻址的电极,这些电极可以有选择地加热,它们把蜡点从色带转移到介质上,介质一般使用纸。这样的打印机通常设计为在最高每英寸400点(400dpi)的打印密度下工作。
全彩色图象由彩色蜡点的全部或者部分叠加来生成,这样可以生成多种颜色,大部分是多色层打印型,使用几个带有墨水和镂空的图象板,每一个图象板都使用单一颜色,并且被单独转移到介质上。在大多数的彩色打印***中,三种基本颜色加黑色,每种颜色的图象对正打印,最后完成的打印件是复合图象。其中任一区域的颜色由该区域上的每种基本颜色的相对量所决定。
使用热蜡转移方法打印时,使一定电流通过电板,加热互相独立的打印电极。载有单色蜡的薄膜放在离打印介质,通常是纸,很近的地方,打印介质的表面淀积蜡点。这样形成的“三明治”(即夹层结构)通过一个卷轴与电极相对,卷轴既起到压纸卷筒的作用,又起到散热装置的作用。薄膜某处的温度超过蜡的熔点时,该处的蜡熔化。为了在打印介质上形成所需大小的点,还必须向蜡中加以额外的热量,以熔化足够的蜡。当蜡打印到温度较低的打印介质上时,蜡开始冷却并且凝固。
打印介质和色带在离开打印头的过程中,允许保持接触,因为在该段时间内,凝固的蜡优先附着在打印介质上,而不是色带,然后色带从卷筒上分离开来,再绕回去。卷筒介纸移动到下一个打印位置,重复进行另一种颜色的蜡的打印过程。
在运动的卷筒上打印,重要的是确定将要在哪里淀积蜡。还有一点比较重要的是,确定什么时候形成打色点。在传统打印机中,通常淀积一行彩色点可用的时间是充裕的,不论什么时候确定一行打印点的正确打印位置已经到达了打印头时,都允许进行打印。当下一行打印点的打印位置到达打印头时,就开始打印下一行。
卷筒移动时,可能会有一些必须打印一行点的“窗口”。如果人眼满意所得到的结果,蜡点的方向必须与打印介质移动的方向垂直(即成横向),而且相邻行之间的距离必须统一。更进一步,取决于文档的主题,对齐和对正的要求可能会相当严格,因为人眼对没有对齐的打印件非常敏感,尤其是在包含有直线和平滑曲线的时候更是这样。
目前需要一种相对高速(最高应到每秒钟12英寸或者更高),全彩色(三种基本色加黑色)的热打印机,它应该能够可靠、重复地打印出正确代表“图画”的图象。图象源可以是计算机中的由图象生成程序创建出来的图象文件。也可以是通过把各种来源的彩色“文档”“扫描”到计算机中生成的文件,其方法是使用现有的扫描仪及其配套软件。这样的“文档”可以用彩色打印机给打印出来,而不需要制做许多镂空的打印板。
这样的打印机应该有直到600dpi的打印分辨,甚至更高,还应该能够在多种介质上打印,例如纸,布,塑料膜或者金属膜。调色板应该能够提供人眼所能感受的范围的色彩和色度。通常每种基本颜色以及黑色的颜色范围应该至少为8板色度,代表32个数据位,只有这样才够用。
这样,在打印过程中应该使用单色色带,避免需要在各颜色间反转卷筒,四个精密的打印头就应该在卷筒运动的通路上串行放置。每个打印头打印出来的图象应该保持精确对正,邻近行之间的行间距应该保持恒定。
根据本发明,一种全彩色热打印机,它能够达到每秒6英寸的打印速度,使用数字计算机以及机械位置传感器,用来参与判断一行将要打印的点到达打印头位置所需的“时间窗”,以及施加到各个热打印头电极上的用来完成打印的电子脉冲的最优时间、延长时间以及幅度。
高分辨离编码信号纸穿过打印机向计算机和计数器的方向移动。为每一个打印头都提供了互相独立的寄存器。在每个寄存器中存储代表卷筒长度的数字。寄存器1存储的数字代表卷筒从静止位置到稳速状态的加速过程所需的卷筒长度。其它寄存器中,所存的数字代表寄存器1中所存数字加上代表打印头距离的其它数字的总和。这些数字通过代表整个机器的热膨胀或者收缩的校正值的数字进行自动更新。
每一个寄存器都有一个相对应的比较器,它的第二个输入连接到计数器上。当计数器值到达寄存器中所存的值时,相对应的比较器就产生致动信号,施加到相应的打印电路上。
按照优选实施例,有几个寄存器从计算机中调用其存储的常数,卷筒则是高级卷筒。这些常数经过了精确的校正,以反映测试打印运行后,所得到的打印点间对正所需的实际距离。通过校准这些常数,每一次连续的打印过程都可以从更准确的存储于计算机内的常数开始进行。
另一种可选的用于生成致动信号的方法是,在计数寄存器中放入负数常数,计数寄存器由编码器输出脉冲。这样每个寄存器计数到零。几种可选的实施例可被设计成达到类似的结果。只有在启动后,打印在预定的位置间隔处开始进行,以及在预定的间隔处继续时,才需要这种方法。
在一种实施例中,该实施例的分辨率是300dpi,精密编码器的设计是这样,从一行打印到下一行时,产生9个脉冲。因此,定好的数字9,生成并加入到寄存器中。在计数器到达增加了的数字后,就生成新的致动脉冲,寄存器再次增加。每第九个脉冲建立“时间窗”的起点,在每个时间窗中,应该为每一行点重新发起打印过程。
一旦打印发起,也可通过使用modulo—9计数器来得到这个结果。可替换的是,通过数9(相应地加或减)来实现计数寄存器,在每一个零状态下,可以发出信号,开始打印下一行。
对于那些将要打印不止一种颜色的地方,每种所选颜色的打色头的电极受热,彩色蜡熔解,并且直接淀积到前面打印机生成的蜡点上,施加到打印电极上的电脉冲的幅度和延长时间决定转移到卷筒介质上的蜡点的大小以及蜡点将要占据的精确位置。
当打印多种颜色时,任何给定区域上的所感觉到的颜色是所用基本颜色加黑色以及打印蜡点的相对大小的函数,与“pointillists”或者“半调(halftone)”或者其它镂空的打印板一样,任何颜色的色度取决于每一个色点的大小和密度,使用两种颜色的相同大小的点,看起来将与同样不同颜色的不同大小的点的结果不相同,在优选实施例中,打印机生成全部统一大小的蜡点。
在本发明的优选结构中,大力地使用了数字计算机,从将要打印的文档中存储或者恢复数据文件。计算机同样提供了必要的操作控制,以控制卷筒驱动***的部件,计算机决定什么时候以及加载什么到不同的打印机缓冲区和寄存器中,用以正确地向各个打印头的热电极施加打印信号,打印出全彩色图象。
例如,将要打印的全彩色文档开始存储在打印机内存中,内存单元数与整个文档的点数相同。在一个实施例中,每个内存单元中有一个“单词(word)”,对于8″×10″的文档来说,内存必须至少有2,400列和3,000行,才能按照300dpi的密度打印,每一个存储的单词包含四组预定的位(bit)数,各组代表各自将要打印的颜色。
在本例中,可优选遵循常规4—色压纸打印机的例子,在该打印机中使用三种基本颜色以及黑色。在为本例所选择的打印机中,所选择的颜色,依打印顺序为黄(“y”),红(“m”),绿(“c”)以及黑(“k”)。为易于解释,与每种颜色相对应的特定元件将加上相应的字母下标,y,m,c或者k。
每一个打印头有一个对应的寄存器,存储文档的位置,已经发现在第一个寄存器或者黄色寄存器Ry中存储大约一英寸,或者400行的文档是很方便的。第二个或者红色寄存器Rm存储同样数量的数据加上对应于额定的打印头之间距离的数据量,这里距离是“4”或者1,200行,因此红色寄存器Rm中储有1600行的红色数据。
相似地,绿色寄存器Rc存储400行加上1,200行(代表黄色与红色间距离)以及另外的1,200行(代表红色头和绿色头之间的距离)。与所期待的一致,黑色寄存器Rk存储的行数等于Rc寄存器中存储的行数加上1,200行(代表绿色头到黑色头之间的距离)。
各个打印头可以从供应商那里买到,打印头提供了存储和寻址能力,因此有一个通讯协议,该协议由所选择来打印的打印头来指定。
正如早期注意到的那样,位置编码器导致周期性打印脉冲的产生,打印脉冲做为选通脉冲施加到打印头上,打开一个时间窗,在该段时间内,预定幅度和延长时间的特定能量脉冲施加到各个电极上,把它们加热到足够的温度,从色带上把蜡熔解下来并且转移到卷筒介质上。
在热打印过程中在有滞后问题,通过施加能量脉冲可以使打印电极或者打印针的温度迅速升高,但打印针冷却的时间比升温的时间长,通常沿指数曲线下降,因为受到打印头周围温度的影响。卷筒或者介质的速度为3~6ips(每秒3~6英寸)时,打印针需要5~10个打印行,才能冷却到周围打印头的温度。可通过安装一个致冷的散热装置来提高冷却速度,例如使用热传导材料,这些材料在市上可以买到。
由于打印针冷却的速度低于升温的速度,因此在上一行打印的打印针(“热”打印针)的温度将高于上一行没有打印的打印针的温度。更进一步,连续两行没有打印的打印针的温度更低。比较重要的是,邻近所讨论的打印针的旁边的打印针的状态。如果旁边的打印针在上一行打印过,是热打印针,由于热传导性,将把其一部分热量传递到所讨论的***针上。
各个打印针电路的阻抗同样对打印针在正确时间里熔解正确数量的蜡有影响。进一步说,每一条彩蜡色带都有它自己的特征,包括熔点,流体流动性质等。这些也影响了所加能量脉冲的幅度和延长时间,以及什么时候应该施加脉冲,什么时候应该终止脉冲,相对于介质通过打印头来说。
为解决这些问题,有几种建议的处理方法。一种建议是,根据打印针的不同状态,“冷、”“温”、“热”等,生成不同延长时间的许多热能脉冲。另一种建议是,所有施加的热能脉冲应该在同一时间终止,另外还有一种不同的建议是,所有打印针的静态温度应该提高到刚好低于打印所需温度的水平,方法是在每个设有打印的间隔内施加“维持”脉冲。
另一种可选择的方案是,在上一个打印行中让冷打印针获得能量,打印应该开始时,温度应该足够高,使得施加较短延长时间的脉冲就能够打印。还有另一种方案使用成二进制的时间间隔向每个打印针施加能量脉冲,最长的时间间隔是最短的间隔的128倍,任一种特定间隔的延长时间应该在4~512毫秒之间。这些方案已经在本发明的优选实施例中通过计算机软件控制得到了机械实现。
打印速度提高时,所有这上结方案就更加重要。例如,打印速度从每秒3英寸提高到每秒6英寸时,打印时的时间间隔和打印针冷却的速度减半。蜡熔解或者流动的速度不变,与打印速度无关。同样,打印速度提高时,可能有必要考虑提前开始打印。
打印有实心颜色或者黑色区域的文本或者全彩色文档时,有必要使各个点成绝对的方形,全部占用分配给该点的位置。这个可由各个打印针的宽度来完成,当充分加热时,可以熔解超过打印针宽度的蜡点面积、能量脉冲的延长时间和幅度决定将要淀积的蜡点的“长度”,但是,制造商建议,打印针最大打印的圆点不应该超过几个打印行的58%,那样的话在“冷”打印针温度的基础上打印实心区域时就超出了连续的能量级。
但是,打印实心颜色区域时,可能更需要打印略微大一点的蜡点,因为这样可以盖住旁边的蜡点,使得各个蜡点的周围不出现“边界”。通过检查文档的内容,可以预先知道将要打印实心颜色的区域,这样就可以提高施加到打印电极上的能量脉冲,使实心颜色区域的蜡点略微大一点,确保平滑覆盖。
为易于讨论本发明及其各种实施例,采用了一些传统记号。字母“T”用于代表温度,字母“t”用于代表时间,字母“N”用于指定打印针,字母“π”用于代表脉冲。
已经实现的一种方案允许选择“n”个间隔中的一个,这里n的值至少为15。对于给定颜色的每一行,打印寄存器将在要打印的地方存储“1”,不打印的地方存储“0”,一个逻辑单元存储对应于打印记号的最后一行的数字,通过使用计数器实现该方案,对于每一个存为“1”的位置再设置为“1”,对于每一个存为“0”的位置,增加“1”,计数器限定总数为n,打印脉冲指定π1到πn,延长时间逐步加长。
已经确定优先使所有打印针的打印脉冲同时停止。因此,打印头加载入n子间隔,每一个对应于打印脉冲π1到πn。对应于每个打印针的打印头存储单元中,将要接受πn脉冲的单元被首先加载,先于πn脉冲的出现。下一步,对应于将要接受πn-a脉冲的打印针的存储单元被加载,先于πn-1脉冲的出现,接受πn-2和πn-3脉冲的单元随后被加载,最后,对应于将要接受π1脉冲的热打印针的单元得以最后加载。
在这种方案中,取决于实现方法,每个打印针将接受或者连续的脉冲,持续整个间隔,或者一系列的顺序脉冲,它们看起来也是充分连续的。这个过程的一个优势是,已经打印的所有打印针,在打印间隔的未端,都将在同一时间处于所需的温度。
另一个需要注意的问题是非恒定速度。如果速度的变化大于百分之几,就将影响到打印针的冷却时间,并且速度上的任何有规律的变化都将使打印行的密度发生显著变化。由于速度信息可以从编码器中得到,因此计算机中的一个适当例程可以调整不同选通打印脉冲的长度,以适应速度的变化。
总之,确定施加到每个电极上的用来在所需位置生成所需大小的彩色蜡点的电子脉冲的幅度和延迟时间,需要使用一定的算法,这些算法利用打印电极打印过程的函数,以及该电极两侧的电极的打印过程等进行计算。
其它算法检查卷筒的速度,用以校正速度的变化。算法还考虑打印头的总体温度以及各个部分的温度,卷筒的特征,彩蜡的特征,以及打印间上每个电极的阻抗,甚至文档中还没有打印到的内容等。其它重要的参数还有每个打印头的热转移特征,每个打印头的散热,以及打印压纸器等。
在一个实施例中,特定电极的打印过程与相邻电极的打印过程(打印循环稍少一点)以及再远一点的电极的打印过程(打印循环更少一点)等组合在一起进行考虑。
由于打印过程中需要使每一个打印电极的电压非常稳定,同时电流需求是施加到各个电极上的打印脉冲的幅度和延长时间的函数,因此现在已经知道,在计算机内存中同创建对打印头的各个子区域系列的电流需求的估计值,是很有帮助的。
这可以通过检查文档文件或者其打印缓站区寄存器,记录哪一根电极将需要电流,将要向所有电极施加多大电流的方法来完成。一种方案是计算每个电极的“权”,修改施加到该电极上的脉冲的延长时间,确保施加了充分的能量,以得到所需结果。
另一种方法是把打印头细分成几个区域,从总共可用能量中确定各个区域可用能量以及所需的施加到每个打印电极上的能量。还有一种方法也可以使用,如果看起来电流似乎不够用,就提前几行进行“预热”某些电极,以降低打印脉冲所需的幅度和延长时间,同时又足够淀积蜡点。
为更好地控制蜡点大小和形状,可能需要把每个电极的“静态”温度维持在与蜡的熔点相当接近的温度。这样可以使打印脉冲更短,幅度更低,从而彻底控制蜡的实际熔融时间以及转移到卷筒介质上的时间。这些时间对于要把彩色蜡点正确对正来说,都是基本控制参量。
另一种确保在更高速度下可靠打印的技术是使向“冷”电极中施加打印电流的时间先于向“暖”电极中施加电流的时间。由于打印脉冲之间的间隔已经通过位置编码器被细分,因此用特定电极打印应该在上一间隔中用小于9的数字开始,或者,取决于卷筒速度,可以从前面一行的打印开始。
本发明的目的之一即是提供电路和***,在移动的卷筒上通过控制彩色蜡点,形成其它颜色的打印点。
本发明的另一个目的是提供一种热打印机,它的打印电极各自独立地通过脉冲加电,脉冲的幅度和延长时间取决于需要打印的图象的特性。
本发明还有一个目的是提供一种热打印机,它的打印电极各自独立地通过脉冲加电,脉冲的幅度和延长时间取决于介质的速度。
做为本发明的特征的精巧功能,如操作的结构和方法,进一步的目标和优势,将可以从下面的描述以及附图中得到进一步理解,附图通过示范,示出了本发明的优选实施例。但是,很快可以理解到,附图仅仅是做示范和描述用,它们并不是限定本发明。
图1是根据本发明的实际的彩色热打印机的透视图;
图2是根据本发明的优选实施例的打印机的操作元件的原理图;
图3是指示本发明中的打印机的方块图;
图4是本发明中的打印机的特殊电路的方块图;
图5包括图5a—5d,示出了缺乏滞后校正的典型的打印针的温度—时间图。
图6包括图6a—6d,示出了类似的反映滞后控制的影响的图;
图7示出了几个间隔π1—π5之间的关系;
图8是基于打印过程的滞后控制电路的方块图;
图9是基于卷筒移动速度的滞后控制电路的方块图;
图10是某打印针及其附近打印针的打印过程的理想原理图;
图11是基于某打印针及其附近打印针的***过程的滞后控制电路的原理图;
图12,包括图12a和12b,是包括涉及到的打印针的图以及基于某打印针及其旁边的打印针的过去及将来打印情况的滞后控制电路的方框图,用以控制图象密度。
图13是允许在提高了的速度及精度上进行操作的逻辑电路的原理图;
图14,包括图14a和14b,是一组示出了在温度保持下的滞后情况的时基图;以及
图15是校正电流不足的电路的方块图。
首先参见图1,它示出了一种四色热打印机,该打印机在Charles V.Tolle,Mark A.Hitz,Robert P.Johnson以及Steven C.Szabo的正在审批中的专利申请中有详细描述,其名称为“高速介质控制设备”,与本专利申请同时提交,其受让人与本发明的相同。该申请的许多内容示于图1。
图1示出了本发明所使用的高速热打印机10。打印机10包括框架12,其上有一个用铰链连接的门14。介质或者卷筒16用于接受图象,它们最好是纸。
供应源18,可以或者是一卷纸,或者是Z一折叠的放在框架12底部的一摞纸。卷筒16伸展到框架12的整个长度,(配置成垂直),放在框架12(包含大多数操作元件)和门14(其中有一些辅助操作元件)之间。挂钩13位于门14的侧面,钩在框架12的凸出部位15上,把两个部分锁在一起并使之牢固。
图2是图1中装置的部分打开的侧视图,它示出了组成打印机10的一些元件。如图中所示那样,介质16与编码器元件26相接触,二者之间都非滑动接触,编码器26在介质16运动时传感信号。在打印密度设计成300dpi的优选实施例中,编码器每圈产生4,000个脉冲,或者从一行开始到下一行开始产生9个脉冲。每个脉冲信号代表介质16移动了3.7×10-4英寸或者0.37mils。
驱动滚22用做介质16的“导向器’,并且一起拉伸介质16和浸了彩蜡的色带30,通过第一个打印位置,包括制动色带支持辊32,支持色带30,支撑辊34、36,导向色带30与介质16进行接触。驱动滚22支持介质16和色带30,二者和打印头40密切接触,40包括许多打印电极(打印针)。在一个实施例中,使用一种市面上可买到的打印头,其打印密度为300dpi,含有超过3,500个互相独立的可寻址的打印针。
介质16和色带30离开打印头时,色带30从介质16上通过分离支撑器44分离开来,后者把用毕的色带30导向到卷轴46上,46上加电以避免倾斜。介质16继续到第二个打印位置,该位置包含所有的第一个打印位置的元件。为了在第三个基本颜色和黑色中打印,后面还提供了第三个第四个打印位置,每个打印位置打印一种颜色。
在优选实施例中,打印机10的安排方法是第一个打印位置打印黄色,第二个位置打印红色,第三个位置打印绿色,第四个位置打印黑色。因此,涉及到不同打印位置的相似元件的讨论时,便用下标“y”,“m”“c”和“k”分别代表“黄”、“红”、“绿”、和“黑”。
图3是指示打印机中的数据流程的方块图。数据,代表将要打印的文档,可以存储在硬盘50中,其容量应该超过1GB(10亿字节)。在存储的数据文件中,顺序地安排文挡,整个文档中一点接着一点,一行接着一行,典型的8位数据包含2个点的信息,其中有该点所需要的各个颜色的信息。例如,典型的8位格式将按颜色和打印针进行安排。
颜色分离块52把信息分到四个随机访问内存区域My(54),Mm(56),Mc(58)以及Mk(60)中,每个区域对应一种颜色。每个随机访问内存区域都有一行中所有点以及文档中所有行的地址。如果要打印一个点,就在相应的行和点的位置上存“1”,如果不打印,就在该位置存“0”。
独立的图象内存62分配给每种颜色以及该颜色对应的打印头。黄色寄存器Ry中大约可存储6英寸数据或者1,75行数据。红色寄存器Rm66存储1,750行加上黄色和红色打印头之间的距离或者3,250行数据。同样,绿色寄存器Rc68存储1.750行加上从黄色打印头到绿色打印头之间的距离(3,000),总共是4,750行数据。黑色寄存器70存储1,750行加上从黄色到黑色打印头之间距离(4,500),总共是6,250行数据。
滞后逻辑块72提供门控信息,使打印头能够被调入打印操作信息。在一个实施例中,完成了延长时间的脉冲选通施加到打印头上的能量脉冲。滞后模块72中的滞后电路决定需要哪一个“n”脉冲,π1到πn。在一个实施例中,选择n为5。π5将要施加的打印针的数据位在第一个子间隔中被调入,然后调入π4脉冲将要打印的数据,再接着是π3,π2和π1脉冲。
由于打印头制造商所提供的特殊电路,两行数据成组调入打印头中,组的大小由打印头的需要所决定。所有打印一行所需要的信息通过滞后逻辑模块72施加到打印头接口模块74,后者连接到打印头76。
这里所描述的打印机的特定电路如图4的方框图所示。打印头76的每一根打印针都有一对串联的闩锁电路78、80,它们的输出接到双输入与门82的一个输入端上。另一个与门输入端分别从πn到π1的打印选通脉冲,由打印头接口74提供。在本例中,n等于5。与门82的输出施加到驱动电路84,其输出则给各个打印针86提供能量。可以理解到,对于超过3000个打印针86的每一根打印针,都有一对闩锁电路,一个与门和一个驱动电路。使用大规模集成电路,这些不成问题。
如果滞后电路确定打印针Ni将要打印,同时它是“非常冷”的打印针,则在本实施例中,将为该行指定π5脉冲。在最早机会下,代表打印针Ni的打印点的“1”首先调入。对于温度稍多的打印针,将在完成循环后调入代表打印点的“1”,这样,完成了对每一个将要打印的打印针的能量供给之后,所有的能量脉冲将同时终止。
可以结合图5和图6来解释滞后影响的问题。这两个图都示出了打印头的温度随时间变化的曲线,以及同一时间上,储能的打印脉冲的时间图,所需的熔化的蜡的输出随时间的变化图,以及实际的熔化的蜡的输出随时间的变化图。
首先参见图5a,典型打印针的温度—时间图,有***限制的时间点。第一个点是Tmax,代表打印针不被破坏时所能达到的最高温度。第二个点是色带上的蜡熔化并且转移到介质上的温度,Tmelt。第三个点是Troom,代表操作环境的周围温度。
打印针得到能量后,它的温度迅速升高到Tmelt,蜡熔化时,温升变慢,因为蜡的熔化吸收热量。在一些预定的时间点,脉冲终止,温度向室温Troom方向呈指数下降。选择预定的时间点,是为了使蜡一直熔化到打印间隔结束。
如果要在下一行打印点,下一个能量脉冲将施加到打印针上。但是,如所示那样,由于打印针已经高于蜡熔点温度Tmelt,因此打印针在相同延长时间的能量脉冲的作用下温度升得更高。由于冷却的时间没有变,在间隔未期,打印针温度将仍然高于熔点Tmelt。如果现在要打印第三个点,则再一次施加能量脉冲,使打印针的温度升高到一个更高的温度。这样,将要打印的图象如果需要打印一连串的点,以生成实心的线,那么事实上针的温度就一直不会低于熔点Tmelt,因此Tmelt的作用在打印的图象中并不显著。
只有在打印了一系列的点后不再打印点时才会出现问题。正如能够看到的那样,打印了四个点后停止打印一个点。那么,当第四个点的时间间隔完成时,已经冷却了的打印针的温度仍然高于熔点Tmelt,并且在能量停止供给后仍维持一个明显的时间段。所需的输出图示出,理想情况下,每一个点之间都应该有一段非常小的分隔、不幸的是,一系列点的通常结果是多打印了一小点,而事实上应该是空白区。这种情况可由图5d的斜线区域中看出来。
现在转到图6,包括图6a—6d,该图给出了滞后控制的影响。图6a中,示出了打印针温度随时间变化的关系。打印脉冲的施加导致打印针温度上升,超过蜡的熔点Tmelt,但是,如图6b所示,打印脉冲的延迟时间变短,因此可用时间变短。做为结果,打印针所达到的峰值温度降低,允许打印针在打印阶段结束后冷却到蜡的熔点温度Tmelt之下。
连续的打印脉冲的延迟时间都一样,或者更短,使打印针在打印阶段达到其最高温度后,允许打印针在打印阶段结束后冷却下来。因此,在下一个或者第五个间隔,即不打印的点,打印针的温度已经冷却到低于熔点Tmelt,不会打印出多余的点。
对此所需要的输出(图6c)与实际输出(图6d),将可以看到每一个蜡点都分离开来,尽管连续蜡点间的距离小于所需的值。
如图6b所示,滞后控制由调整打印脉冲的延长时间来完成,不影响脉冲的幅度。在其它可选择的方案中,可能修改延长时间或者使幅度可变,或者二者都修改,允许打印间隔开始的打印针温度随预定温度变化。
一种通过改变打印脉冲的延长时间校正滞后从而提高了打印质量的方法是在前面的间隔中启动较长的脉冲,然后在后面的间隔中使用较短的脉冲,这样对于所有的打印针来说,所有的能量脉冲同时终止,不管是不是在间隔的后面终止。一种方法,已经利用优选实施例中的结构,可以用图4的电路来实现,如图7所示。
根据这种机械实现,滞后电路决定特定行Li的打印一个点所需的脉冲的延长时间,考虑将要打印点时打印针的估计温度。一系列的阶段π1—πn的延长时间逐渐增加。在一个特殊的实施例中,n值等于5,在这个实施例中,各个阶段可以由五个连续的时钟脉冲电路来生成,时钟脉冲电路可记作t1-tn,并且继续预定数量的附加时钟脉冲,直到最终的脉冲tc。例如,阶段π5由所有五个连续的时钟脉冲t1—t5直到tc生成。较短的间隔,π3由时钟脉冲t3到t5直到tc生成。最短的间隔,π1由时钟脉冲t5到tc生成。从图7中的图可以看到这种情况,该图示出了逐渐增加延长时的脉冲。
可替换的是,可提供一套独立的脉冲生成器,每一个能够提供所需延长时间的脉冲,适当的门和开关电路互相连接,使各个针接收正确延长时间的打印脉冲,满足滞后电路的需要。每一个打印脉冲的起始时间都适当地错开,使所有的脉冲同时终止。
转向图4,为实现滞后方案,打印头每打印一行就“n”次调入数据,以接受打印脉冲π1—πn。对于n=5,第一个将要调入的数据在时间t0处,被从打印头接口电路74转移到第一个闩锁78。可以理解到,有许多闩锁78,其数量与打印头76中所含的打印针86的数量相同。这个开始的数据由滞后电路所决定,需要最长的打印间隔。滞后电路,当认识到需要π5间隔时,把“1”信号连续地送出,持续整个数据加载脉冲的t_t4的时间。
下一个数据,代表需要脉冲π4的打印命令以及π5脉冲的“1′”的在时间t1处被调入到第一个闩锁78中,同时,第一个闩锁78的内容转移到第二个闩锁80中。打印选通脉冲控制阻止第二个闩锁80中的内容进入到被供给能量的打印针中,直到在第二个闩锁80中存储了“1”。
在时间t2处,以及π5,π4脉冲对应的时间处,π3数据以及π5,π4对应的数据转移到第一个闩锁78中,原来的内容被转移到第二个闩锁80中。打印选通脉冲即给所有的第二个闩锁80中存储了“1”的打印针86提供能量。这个过程持续到打印行中的所有数据都被调入到锁存器中以及相应的针全部被施加以能量为止。
图8中示出了实现其中一方案的逻辑电路,它利用打印针的打印过程状况,判断适当的能量间隔。图8中,一部分随机存取存储器(RAM)90中保持将要打印的下一个单行信息。为每个打印针提供的逻辑电路92生成并且接收做为附加输入的从1变化到n的数值,该数值由n—行打印历史模块94来决定。在本实施例中,n=5。逻辑电路92的输出按一套规则操作,反馈到打印历史模块94。逻辑模块的第二个输出是一个具有二进制值的数字,其范围为从0到n,本例中为5。
如果逻辑电路92生成了数字,打印历史模块94中的全部内容就成重置成1,然后接着的打印命令将取值为1,命令最短的打印间隔π1。但是,如果没有打印命令在RAM90中对应“1”),那么存储在打印历史模块94中的每一行就增加“1”。取决于行数,直到下一个打印命令逻辑电路92的输出将继续地从2增加到5,在所描述的实施例中,打印历史模块94中,5是任何行里可以存储的最高数字。
可以看到,如果在连续的打印命令之间只有1行,数字2将施加到电路中,并且生成打印脉冲π2。同样地,两个打印命令间隔2,3和4行时,将产生数字3,4和5,对应于打印脉冲π3,π4和π5
在图9中,示出了校正介质速度变化的电路。如果介质速度发生了变化,不同打印脉冲的时间间隔将发生变化,导致打印密度比最佳密度或者变深,或者变浅,其原因是速度相对于设计的打印间隔或者变慢,或者变快。因此,如果瞬间速度与所需速度不同,那么所有的打印脉冲就都必须按照下面的公式进行修改:
Figure A9419248500311
在图9中,编码器24(参见图1,2)给速度电路98提供脉冲,速度电路98向除法电路100的除数输入端施加代表瞬间速度的信号,除法电路100的被除数输入端从CPU处接受代表所需速度的信号。输出结果施加到脉冲延长时间校正电路104处,由该电路基于CPU时钟处得到的时间信息来生成打印脉冲。
在可替换的实施例中,校正输入端104处的校正信号输入应该从以所需速度减掉实际速度的电路中得到。校正值是差值的函数,如果差值为正,就增加打印脉冲的延长时间,如果为负,就应该缩短打印脉冲的延长时间。
另一个校正滞后重要的系数,从每个打印针的打印过程状况分离出来,如上面所讨论的,应该是所讨论打印针的相邻打印针的影响。这些相邻的打印针做为“邻居”,它们的打印过程将对所讨论的打印针产生影响,尤其是当它们正在打印,而所讨论的打印针没有在打印的时候影响更大。旁边打印针的热量将通过热传导,使所讨论的打印针的温度升高,如果旁边的针在打印,那么两旁的针中间的打印机的温度也将是较高的,尽管它并没有打印。因此,仅仅依赖于所讨论的过程状况会得到具有欺骗性的结果。滞后电路可能需要π5间隔的打印针,由于其旁边的打印针使其温度很高,因此实际上可能只需要π3甚至π2脉冲就足够打印了。
参见图10,该图示出了粗略的原理图,滞后算法中应该考虑的系数包括了旁边打印针的打印史,因为它改变了N0问题中打印针的打印史的影响情况。在图10中,N0右边的打印针用负数下标,N0左边的打印针用E下标。用时间升序的负下标代表已经打印了的行。将要打印的本行指定为R0,前一行为R-1,再前一行为R-2
在打印针Ni处打印所需的能量足打印针Ni的打印史的函数,可能以表达为f[(Ni,R-1)(Ni,R-2),…,(Ni,R-n)]。对于实际情况来说,n=5即可以得到有用的结果,更早的输入可能仅有微弱的数值影响。由于旁边打印针的热量是需要计算的系数,因此同样必须考虑f〔(Ni-1,R-1),(Ni+1,R-1),(Ni-1,R-2),(Ni+1,R-2),(Ni-1,R-3),(Ni+1,R-3),…(Ni-1,R-n),(Ni+1,R-n)〕。
转向图11,该图示出类似于图8中的适当的滞后电路的原理图,利用旁边打印针的打印史情况生成控制信号,确定打印脉冲的延长时间。打印数据寄存器110为每个打印针向逻辑电路112。对于每一行,“1”代表打印点,“0”代表没有打印点。如同数据寄存器110的信息施加到逻辑电路112一样,打印历史模块为每个打印针提供了一个数字信号,代表上一次打印信号送到该针以来所间隔的行数,由代表旁边打印针活动的加权数字来修改,在前面的行中预先选择好数字。
在一个实施例中,只考虑了前一行的旁边针的活动以及只考虑了两侧再下一个邻近的打印针的情况。更进一步,旁边打印针的贡献的加权系数定为0.25,其考虑为假设只有一半热量会流动到旁边的针,并且只有一半可能的贡献会在打印行之间的间隔中传导到相邻的打印针中。每个打印针打印时,它的打印历史重新记录到最小值。对于没有打印的每一行,打印史中的数据增加“1”。在这种情况中,每个打印针的历史数据减去相邻打印针的历史数据的四分之一。
一种可选择的方法是保持估计的打印针温度的记录,通过相邻打印针的加权温度贡献来适当地修改所估计的温度。在这种修改中,应道循以下规则:
1.a如果打印针Ni打印,则温度T设置为Tmax
b如果打印针Ni没有打印,则温度T=T×K,K是冷却百分数;
2.a.如果任一个旁边的打印针打印了,那么第T=T+γ,这里γ=邻近打印针的热量贡献。
b.如果旁边的两个打印针都打印了,则T=T+2γ。
滞后电路及其算法的一个目标是产生一致大小和密度的打印点,但是,经常有时需要略大一点尺寸的打印点,例如打印实心颜色时,如打印大尺寸的文本或者图形区域等。
还有许多其它时候需要打印小一点尺寸的打印点,以控制亮、暗区域的对比度,尤其在彩色打印时更是这样。与需要操作器***干涉,以使部分或者整个的滞后校正不起作用的方法不同,已经确定了通过判断哪一个邻近的针将要打印当前行,哪一个针在前面行中打印过,以及哪一个针将要在下一个的未来行中打印,来生成一个数字,影响打印间隔πi的生成,i从1变化到n,n可以是15。
图12是适当的修改滞后控制以响应将要打印的点的活动的原理图。在图12a中,有一个模块示出了在这实施种中的打印针的情况。信息从八个打印可能性中收集过来,这八个打印可能性环绕着所讨论的打印针。即,针N0及其邻近针N-1和N+i的前面打印情况由前面的行(N0,-1),(N-1,-1),(N+1,-1),以及下一个还没有打印的行(N0,+1),(N-1,+1),(N+1,-1)来检查。
图12b中示出了这种情况,行寄存器120,122,124为打印针N0及其邻近打印针N-1,N+1查看打印(“1”)或者没有打印(“0”)位。计数单元的输出数值在0至8之间,其原因是由于N0,0位用于打印命令。如果所有的针都在前面的行(R-1)中进行了打印,将在本行(Ro)中打印,并且在下一行(R+1)中也打印,则计数值最大,为8。
计数单元的输出施加到滞后逻辑单元,后者也从滞后内存单元130中接收输入,以及从其它对应于决定打印脉冲延长时间的校正系数的电路中接收输入,例如考虑速度的电路,考虑针阻抗的电路,考虑打印头温度的电路等等。考虑所有这些不同的输入,由计数单元输出来修改,滞后逻辑单元128发送一个命令信号到打印脉冲生成器132中,它可以向打印针中施加打印数据和打印脉冲π1—πn(本例中n=5)。
计数单元126的数字计数影响选择打印脉冲π1到π5的程度是设计选择的主题,可能需要打印机操作人员的主观判断。因此,这个系数作为电子比较调整系数,可以在使用装置根据前面作时受操作者控制。在使用不同延长时间的打印脉冲进行滞后控制时,假定了介质的移动速度,较长的打印脉冲可在一定时间间隔内完成,该间隔是指将要打印的点行靠近打印头后并且在指示下一行已经准备好打印的下一个致动信号发出之前的时间间隔。
如果提高了介质速度,可能会出现分配给打印的时间短于可能有必要使用“冷”打印针时所需要的最长延长时间脉冲的情况。通过检查未打印部分的数据,并且考虑打印历史,乃至其周边打印针的打印历史,可以判断出什么时候需要长打印脉冲,打印预期为多长等。例如,如果πn脉冲的延长时间大于分配给一行或者两行的打印时间,通过“向前看”,可以提前一行或者多行启动πn脉冲,使得在该行中终止较短的打印脉冲。
由于可得到的热打印头的结构限制,限制了流过各个打印针的电流,进一步需要观察50%的打印循环,用热针溶解单点蜡需要的时间不能大于在给定的介质速度和打印机分辨率情况下,分配给单行的时间的一半。图13示出了一种允许提高速度和分辨率的逻辑电路。如图13所示,第一个寄存器134存储了当前行L0的数据,第二个寄存器存储了下一行L+1的数据,这一行还没有开始打印。
寄存器134,136把它们中的所讨论的打印针的数据施加到预测性逻辑电路138中。历史记录寄存器140为预测性逻辑电路138提供了一路输入,138的输出反馈到历史记录寄存器140中以更新其中的内容。140可以保存直到n行的信息,每一行代表是否打印脉冲命令施加到了连续的在前的行上。这里,n=5,最长的打印脉冲将是π5
操作规则是,如果打印针要打印,历史记录寄存器140中的内容就被迫为“1”值。对于每一个不打印的行,每一个存储的数字加“1”。如果打印针是“热”的,并且将要打印当前行,就命令使用最短的打印脉冲π1。如果打印针是“冷”的,上一行使用了打印脉冲π5,那么就继续使用π5脉冲。如果打印针是“冷”的,并且本行不打印,但是下一行,N+1将要打印,就在下一行开始使用π5脉冲。
在更高速下,可能需要修改电路,向前查看两行,并且提前两行启动最长的打印脉冲π5,至少提前一行启动稍短一点的打印脉冲,例如π4或者π3。由于编码器24为每一行提供了多个脉冲,因此脉冲可以在前面的行中开始启动。
另一种可选择的使用不同延长时间的打印脉冲的方法是,每当该行不打印时,使用短维持脉冲πm,以把打印针的温度维持在刚好低于Tmelt的温度上。这样不论任何时候,最短的打印脉冲π1也将足够用来打印,而不管打印针的打印历史到底如何。图14示出了这种可选的方案,包括图14a和图14b。
首先看图14a,那里示出了时间坐标、打印针150的温度以及控制打印的数据信号152。如图中所示,在t0、t2和tn时间,有用于打印的“1”信号,而在t1、t3和t4时间为不打印的“0”信号。象所示出的那样,打印针已经冷却到了室温Troom,最长脉冲π5施加到了打印针上,使之温度很快上升,超过了Tmelt,在打印间隔内生成打印点。在下一个间隔内,t1,打印针冷却到了需要π2脉冲以在t3时间打印的水平。对于下两个间隔,打印针再次允许冷却,因此t5时间处,需要脉冲π3
可替换的是,示于图14b中的“常温”方案,该图给出了同样的打印数据,t0处打印针处在标称“静态”温度下,Trest,略低于Tmelt。打印针可被认为是“热”的,这样可以使用最短的π1脉冲。在t1时间中,由于数据行中没有打印命令,因此施加了维持脉冲πm154。它把温度重新提高到Trest上。t2处的打印命令施加到仍然是“热”的打印针上,π1即可用来进行打印。
在每一个后续的时间间隔,t3和t4中,都施加了维持脉冲πm154,加热打印针,使温度始终在Trest附近。但是,这个温度对于脉冲π1来说已经足够让打印针在数据信号152处传来打印命令时进行打印。维持脉冲152在打印间隔中施加,这样可在施加下一个打印脉冲前,产生一个简短的间隔。这种可选方案可通过使用不止一个维持脉冲的方法来稍加改变。例如,如果由于打印历史和旁边打印针的影响,需要使维持脉冲的延长时间和幅度小于πm,避免把蜡溶解掉,打印出多余的点,在这种情况下就可以使用第二个维持脉冲πm,依靠经验确定打印针温度非常接近Tmelt,避免使用正常的维持脉冲πm
在根据本发明的一个实施例的打印机中,打印头安装了一个或者多个热传感器,传感打印头的温度,并把信号送到CPU中。由于打印头的温度将影响打印针与打印针之间、打印针与安装在打印机上的散热装置之间的热传递速率。因此代表从热传感器传来的信号的温度在选择适当的打印脉冲时,被做为一个系数。如果局部温度上升,电路可以生成较短的打印脉冲,影响该局部的打印针的冷却速率。
一个影响任何打印脉冲幅度的参数是每个打印针Ni的电阻ri。***地测试所有的打印针以判断每个打印针的电阻,并且把信息存入“查询”表中是可行的。可以为每个打印针确定标称热值,其值为使用π5脉冲把“冷”针加热到可以打印时所需的热量。如果某特定针的电阻高于预定值,那么相同电压下流过该针的电流就将减少,能量,取决于电流的平方(E=I2R)也将减少。因此,对于该针来说,打印脉冲的延长时间将需要增加,这样才能向蜡色带施加同样的热量。同样,电阻小的针将通过更多的电流,向蜡色带中施加更多的能量。
有必要对打印间隔时间进行修改,使所有的针所转移的能量都相等,修改结果可以计算出来并存储为“查询”表中的校正因子,该表可为每一根针提供一个校正值。这样就可以在打印过程中为每一根针增加或者减少π1到πn打印脉冲的延长时间,使得在打印间隔中每一根针向蜡色带上施加的热量相同。
如果打印头的电源或者地线的电势降落少于正确的设计的电势降落,就产生了另外的、但是有关的问题,因为这样就减少了打印针可用的能量。“完美”的解决方法是通过计算每一根针的“校正”值来为所有的针确定所需的总能量并且向每根针施加校正后的结果,但是这样做太复杂,目前成本不合算。
图15示出了一种更现实的解决方法,其中将要打印的行存储在行寄存器160中。寄存器160中存储的各个1在加和装置162中加总,以判断打印该行所需的总能量。打印头被细分成子区域,每个区域中所有打印针的数据存储在一组区域寄存器164中。每个区域的能量在加和装置162中加总。
为每个打印针N1到Nn都提供了能量电路166,166把打印针作为其输入,从加和装置162得到的该行所需的总能量连接到行寄存器160,从加和装置162处得到的打印针所处区域需要的总能量连接到区域寄存器164,代表从中央处理器供给的所需能量的数值可为打印针电阻的函数。每个打印针的能量电路判断打印所需的能量,并且向打印电路中施加信号,在正确的时间向打印针发送适当数量的能量。
根据本发明,已经描述的一种热打印机,能够可靠地在介质上打印颜色谱,介质的移动速度大于每秒钟3英寸,打印密度从300dpi直到1200dpi,并且,如果需要,还可以更高。尽管编码器可以检测到什么时候介质到达需要打印的位置,但是电路必须确定启动打印脉冲的最优时间以及打印脉冲的延长时间及幅度。
根据优选实施例,有选择地使用几种打印脉冲,打印脉冲的延长时间从短变化到长,如果打印针刚刚打过一行,是“热”打印针,就使用相对短的脉冲,如果打印针已经有好几行没有打印,是“冷”打印针,就使用相对长的脉冲。
提供了可以检查和估计每个打印针的打印历史情况,用以判断做为什么时候打印针最后加电的函数的最优化打印脉冲的电路。电路可能同样考虑感兴趣的打印针的旁边的打印针的情况,以及这些“旁边”打印针是否在前面的行中打印过,因为它们的热量将会传导到感兴趣的打印针上。相邻打印针在上一行的状况可能会减少为使感兴趣的打印针正常打印所需施加的能量。
提供了其它电路,允许介质速度发生瞬时变化,这种变化如果不予处理,也会影响打印质量。测量介质移动的编码器还可用来确定瞬时速度,把它和所需的恒定速度相比较,可产生误差信号,修改打印脉冲的激发和终止时间。
为优化质量,确定了不同延长时间的几种脉冲,它们是滞后控制所要求的,必须同时终止。因此,在打印间隔期间提供了连续的选通脉冲或者时钟脉冲,那些将要接受更长延长时间的脉冲的针通过时钟脉冲提前供给能量。那些将要接受更短延长时间的脉冲的打印针通过时钟脉冲滞后提供能量。这样使得所有的打印针同时终止提供能量。
对待“冷”、“热”针问题的另一种可选择的方法是给每根针在每个不打印的间隔内提供维持脉冲。通过这种方法,最短的打印间隔也足以打印,因为不会有“冷”针。这种方法的一个变种考虑从邻近的打印针中贡献来的热量以及上一行执行的打印指令。这种变种方法允许有限地选择打印脉冲,取决于某打印针及其周边打印针是否连续几行没有打印并且需要维持,或者是否该打印针及其周边打印针已经打印了好几行,是“热”针,因为从所讨论的行的前面行中吸收了能量。
为了允许更高速打印,将检查下面情况中将要打印的行,即某打印机已经几行没有打印,因此所需施加的最长延长时间的脉冲可能会超过高速打印中分配给该打印行的时间间隔。在这种情况下,可能会提前一到两行启动打印脉冲,使在需要时能够打印。由于编码器能够把一行细分成几个小区域,并且由于数据存储器和寄存器可以访问,生成与将要打印的行有关的信息,因此可以充分提前某打印脉冲,以在适当的时间内得到所需的效果。
同样还可以通过检查打印针及其周边打印针的打印历史状况,以及打印针及其周边打印针的下一步将要进行的打印情况,来调整将要打印上颜色的区域的蜡点大小。在某些情况下,有必要在打印暗的、实心颜色时,使所有蜡点的尺寸略大。在另外一些情况下,颜色区域可能不需要很明亮和很耀眼,就需要蜡点按其正确尺寸打印,或者打印尺寸略小一点。检查过去、现在和将要打印的行的适当电路可以确定应该使用n种打印脉冲中的哪一个来取得所需的效果。
由于打印头构造方面的质量变化,因此打印头的每一根针的电阻可能不等于所需的或者指定的电阻,或者制造误差允许在打印针电阻的附近进行有限的波动。由于这样的变化将会影响到打印质量,因此各个打印针的电阻可以测量出来,并把每根针的校正值存储在查询表中。在打印过程中,可查阅“查询”表,为每一根针判断是否需要校正,如果需要,那么需要什么校正行为,使用这些措施来确保甚至统一打印过程。
以上即示出了在运动介质上打印高分辨率彩色的热打印机的控制***。精通本领域的人可以做出附加的修改和变化,因此,本发明的范围将限定在以下附加的权利要求的范围。

Claims (38)

1.一种热打印装置,具有在连续的打印点之间确定适当的时间间隔的电路,以及许多可操作的打印电极,响应施加的打印脉冲,在介质上形成打印点;还具有确定施加到各个打印电极上的打印脉冲的启动时间、延长时间以及幅度的电路,包含以下组合:
a.数据存储装置,为各个打印电极存储信号,对应于该电极在构成文档的介质上打印或者不打印;
b.脉冲生成装置,用以生成一组打印脉冲,每个脉冲都有预先选择好的延长时间和幅度;以及
c.打印脉冲选择装置,连接到所说的数据存储装置以及所说的脉冲生成装置,根据所说的数据存储装置中保存的数据,在每个适当的时间间隔中,为每个打印电极选择所说的一组打印脉冲中的一个。
2.权利要求1中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中施加到所说的所选择的打印电极上的脉冲数目,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
3.权利要求2中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中施加到所说的所选择的打印电极上的预定数目脉冲,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
4.权利要求2中所说的装置,进一步包含连接到所说的脉冲生成装置的装置,用来启动所选择的一组打印脉冲中的一个,在打印间隔到来之前把它施加到所说的选定电极上,所选择的脉冲用来打印一个点。
5.权利要求1中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中施加到所说的所选择的打印电极上的脉冲的延长时间,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
6.权利要求5中所说的装置,进一步包含连接到所说的脉冲生成装置的装置,用来启动所选择的一组打印脉冲中的一个,在打印间隔到来之前把它施加到所说的选定电极上,所选择的脉冲用来打印一个点。
7.权利要求1中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中施加到所说的所选择的打印电极上的预定数目脉冲的延长时间,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
8.权利要求1中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中,施加到所说的所选择的打印电极的下一个邻近电极上的脉冲数目,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
9.权利要求8中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中,施加到所说的所选择的打印电极的邻近电极中的预定一个电极的脉冲数目,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
10.权利要求1中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中,施加到所说的所选择的打印电极的下一个邻近电极上的预定数目脉冲,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
11.权利要求1中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中,施加到所说的所选择的打印电极的邻近电极中的预定一个电极的脉冲数目,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
12.权利要求1中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中,施加到所说的所选择的打印电极的下一个邻近电极上的脉冲的幅度和延长时间,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
13.权利要求12中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中,施加到所说的所选择的打印电极的下一个邻近电极上的预定数目脉冲的幅度和延长时间,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
14.权利要求12中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置,根据前面打印间隔中,施加到所说的所选择的打印电极的邻近电极中的预定一个电极上的预定数目脉冲的幅度和延长时间,为后续的打印间隔选择打印脉冲到所选择的打印电极上。
15.权利要求1中所说的装置,进一步包括:
a.支持所有打印电极的打印头;以及
b.温度传感装置,连接到所说的打印头和所说的打印脉冲选择装置上,用来传感所说的打印头的温度,这里所说的打印脉冲选择装置使用所说的打印头的温度来为打印电极选择打印脉冲。
16.权利要求15中所说的装置,其中所说的温度传感装置检测所说的打印头的局部温度,以及打印脉冲选择装置使用所说的打印头局部温度,为位于所说的打印头局部内的预定打印电极选择打印脉冲。
17.权利要求1中所说的装置,进一步包含检测介质相对于打印电极的速度的装置,连接到所说的打印脉冲选择装置,这里为每个打印电极所选择的打印脉冲,同样也基于介质速度。
18.权利要求1中所说的装置,进一步包含数据输入装置,用来检测打印点源的预定参数,该装置连接到所说的打印脉冲选择装置,这里为每个打印电极所选择的打印脉冲,同样也基于打印点源的预定参数。
19.权利要求18中所说的装置,其中打印点源是彩色蜡,预定参数包括蜡的熔点。
20.权利要求1中所说的装置,进一步包括数据输入装置,用来检测打印装置各部件的预定参数,该装置连接到所说的打印脉冲选择装置,这里为每个打印电极所选择的打印脉冲,同样也基于打印装置各部件的预定参数。
21.权利要求1中所说的装置,进一步包括电压选择装置,连接到所说的脉冲生成装置以及所说的脉冲选择装置上,其中打印脉冲的延长时间和幅度是施加到打印电极上的电压的函数。
22.权利要求21中所说的装置,进一步包括修改打印脉冲电压的装置,用来校正预定打印电极组的温度。
23.权利要求21中所说的装置,进一步包括修改打印脉冲电压的装置,用来校正施加了打印脉冲的打印电极的旁边的预定数目的打印电极的温度。
24.权利要求21中所说的装置,进一步包括修改打印脉冲电压的装置,用来校正施加了打印脉冲的打印电极上的温度。
25.权利要求1中所说的装置,进一步包括脉冲延长时间选择装置,连接到所说的脉冲生成装置和所说的脉冲选择装置,其中打印脉冲的延长时间和幅度是施加到打印电极上的电压的函数。
26.权利要求1中所说的装置,进一步包括使用经验确定打印电极温度的装置,以及作为这样所确定的温度的函数的,用来选择将要施加到打印电极上的一组打印脉冲中的一个打印脉冲的装置。
27.权利要求1中所说的装置,进一步包括使用经验确定邻近选定电极的打印电极的温度的装置,以及作为这样所确定的温度的函数的,用来选择将要施加到打印电极上的一组打印脉冲中的一个打印脉冲的装置。
28.权利要求27中所说的装置,进一步包括使用经验确定选定打印电极的温度的装置,以及使用所选电极的温度作为附加的系数,选择将要施加到所选电极上的一组打印脉冲中的一个打印脉冲的装置。
29.权利要求1中所说的装置,进一步包括数据分析装置,连接到所说的数据存储装置以及所说的打印脉冲选择装置,用来给每个打印电极从一组根据对将要打印的文档的分析,延长时间不同的打印脉冲中选择一个打印脉冲。
30.权利要求29中所说的装置,其中所说的数据分析装置到所说的打印脉冲选择装置的输出,是将要打印的文档中没有打印部分的函数,是为邻近所选电极的旁边的打印电极设计的。
31.权利要求29中所说的装置,其中所说的数据分析装置到所说的打印脉冲选择装置的输出,是将要打印的文档中没有打印部分的函数。
32.权利要求31中所说的装置,其中所说的数据分析装置到所说的打印脉冲选择装置的输出,是将要打印的文档中没有打印部分的函数,是为所选择的电极设计的。
33.权利要求31中所说的装置,其中所说的数据分析装置到所说的打印脉冲选择装置的输出,是将要打印的文档中没有打印部分的函数,是为邻近选定电极的预定数目的打印电极设计的。
34.权利要求1中所说的装置,其中所说的打印脉冲选择装置进一步包括控制施加到所有打印电极上的打印脉冲启动的装置,使各打印电极按一定顺序打印,这样所有打印脉冲就可以同时终止。
35.一种热打印装置,具有在连续的打印点之间确定适当的时间间隔的电路,以及许多可操作的打印电极,响应施加的打印脉冲,在介质上形成打印点,还具有确定施加到各个打印电极上的打印脉冲的启动时间、延长时间以及幅度的电路,包含以下组合:
a.数据存储装置,为各个打印电极存储信号,对应于该电极在构成文档的介质上打印或者不打印;
b.脉冲生成装置,用来生成预定延长时间和幅度的打印脉冲;
c.打印脉冲选择装置,连接到所说的数据存储装置以及所说的脉冲生成装置,根据所说的数据存储装置中保存的数据,在每个适当的时间间隔中,为每个打印电极选择所说的一组打印脉冲中的一个。
d.温度维持脉冲生成装置,用来维持脉冲,其延长时间小于所说的打印脉冲;以及
e.连接到所说的数据存储装置的装置,用来在任何不施加打印脉冲的打印间隔内向不施加打印脉冲的电极施加维持脉冲。
36.权利要求35中所说的热打印机装置,其中所说的温度维持脉冲的幅度小于所说的打印脉冲的幅度。
37.一种热打印装置,具有在连续的打印点之间确定适当的时间间隔的电路,以及许多可操作的打印电极,响应施加的打印脉冲,在介质上形成打印点,还具有校正打印电极的电阻变化的装置,包括:
a.装置一用于存储电极组中每个电极所测量的电阻值;
b.装置二连接到所说的装置一上,用来为电极组中的每个电极计算代表测量电阻值与所需电阻值之间差值的校正系数;以及
c.装置三,连接到所说的装置二,并且适合于连接到打印脉冲生成装置,用来施加校正系数,为电极组中的每个电极修改打印脉冲,以适应所说的电阻差值的需要。
38.权利要求37中所说的装置,其中所说的装置三包括查询表,里面存储了所有打印电极的校正系数。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104163045A (zh) * 2014-07-23 2014-11-26 浙江工业大学 热敏、热转印打印机的打印装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5608747A (en) * 1995-04-13 1997-03-04 Eastman Kodak Company Thermal cross-talk compensating current driver for laser diode array
JP3625333B2 (ja) * 1996-02-13 2005-03-02 富士写真フイルム株式会社 感熱画像記録装置および記録方法
JP3227385B2 (ja) * 1996-07-11 2001-11-12 キヤノン株式会社 画像形成装置
JPH1084459A (ja) * 1996-09-09 1998-03-31 Silver Seiko Ltd コピーシステムおよびコピー制御装置
KR100365691B1 (ko) 2000-08-17 2002-12-26 삼성전자 주식회사 열전사 프린터 헤드의 고속 구동 장치 및 방법
US6788324B2 (en) * 2002-02-06 2004-09-07 Brady Worldwide, Inc. Encoder-based control of printhead firing in a label printer
US6616360B2 (en) 2002-02-06 2003-09-09 Brady Worldwide, Inc. Label printer end and plotter cutting assembly
US6664995B2 (en) 2002-02-06 2003-12-16 Brady Worldwide, Inc. Label media-specific plotter cutter depth control
US6768502B2 (en) 2002-02-06 2004-07-27 Brady Worldwide, Inc. Label printer dot line registration assembly
US6788325B2 (en) 2002-02-06 2004-09-07 Brady Worldwide, Inc. Processing multiple thermal elements with a fast algorithm using dot history
US6570602B1 (en) 2002-02-06 2003-05-27 Brady Worldwide, Inc. Generating and storing supply specific printing parameters
US6742858B2 (en) * 2002-02-06 2004-06-01 Brady Worldwide, Inc. Label printer-cutter with mutually exclusive printing and cutting operations
US6860658B2 (en) 2002-02-15 2005-03-01 Brady Worldwide, Inc. Ribbon wiper
US6899478B1 (en) * 2002-08-08 2005-05-31 Cim Usa, Inc. Method and machine for card color printing
CN1650323A (zh) * 2002-08-08 2005-08-03 Cim美国公司 卡片彩色印刷的方法和机器
US7530657B2 (en) * 2005-02-03 2009-05-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Media transport encoder accuracy
WO2007056292A2 (en) * 2005-11-07 2007-05-18 Zink Imaging, Llc Thermal printing head with two-dimensional array of resistive heating elements
US7474320B2 (en) * 2006-02-27 2009-01-06 International Business Machines Corporation Method for setting color thermal paper parameters
US20130100215A1 (en) * 2010-06-23 2013-04-25 Konica Minolta Holdings, Inc. Ink-jet recording apparatus, ink supply method, power shutdown method, and method for shutting down temperature adjustment unit of ink-jet recording device
US20150009271A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 Ctpg Operating, Llc System and Method of Thermal Printing Security Features

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4284876A (en) * 1979-04-24 1981-08-18 Oki Electric Industry Co., Ltd. Thermal printing system
JPS6085675A (ja) * 1983-10-17 1985-05-15 Fuji Xerox Co Ltd カラ−複写機
JPH0761716B2 (ja) * 1984-04-27 1995-07-05 株式会社日立製作所 感熱転写記録装置
JPS6143062A (ja) * 1984-08-07 1986-03-01 Fuji Xerox Co Ltd 複写機
US4758966A (en) * 1986-05-05 1988-07-19 Ncr Canada Ltd. - Ncr Canada Ltee Thermal printing apparatus and method
JPH0686127B2 (ja) * 1986-06-23 1994-11-02 興 和 株 式 會 社 発熱型画像記録装置
JPS63268668A (ja) * 1987-04-27 1988-11-07 Nippon Kodatsuku Kk サ−マルプリンタ
US4804976A (en) * 1988-02-22 1989-02-14 Eastman Kodak Company System for energizing thermal printer heating elements
JP2502345B2 (ja) * 1988-06-28 1996-05-29 株式会社日立製作所 サ―マルヘッドの駆動装置
DE68927282T2 (de) * 1988-07-18 1997-03-13 Canon Kk Vorrichtung und Verfahren zum Druck von Halbtonbildern mittels Thermo-Transfer
EP0437236B1 (en) * 1990-01-09 1996-09-04 Seiko Instruments Inc. Gradation control circuit of line thermal printer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104163045A (zh) * 2014-07-23 2014-11-26 浙江工业大学 热敏、热转印打印机的打印装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6034705A (en) 2000-03-07
EP0704129A1 (en) 1996-04-03
WO1995001044A1 (en) 1995-01-05
AU7204494A (en) 1995-01-17
IL110038A0 (en) 1994-10-07
JPH09503967A (ja) 1997-04-22
CA2165061A1 (en) 1995-01-05
IL110038A (en) 1997-08-14
AU691822B2 (en) 1998-05-28

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