热敏头打印机及其打印方法

专利名称：热敏头打印机及其打印方法
技术领域：
本发明涉及一种热敏头打印机(thermal head printer)及其打印方法，其中通过利用响应于施加给发热元件的电流所产生的热能而进行打印操作。特别地，本发明涉及一种可获得更高打印速度和更长使用寿命的热敏头打印机及其打印方法。
背景技术：
热敏头打印机的已知打印类型主要包括染料升华型、热蜡型以及热记录型。这些类型的热敏头打印机设置有行式热敏打印头，该行式热敏打印头具有多个线性布置的发热元件(例如发热电阻)和电极。根据图像数据，这些发热电阻被选择性地通电，由此产生热能。该热能被用于在多种类型的记录介质(例如打印纸)上执行打印操作。
由此，热敏打印头通过以这种方式加热发热电阻而执行打印操作。然而，即使当完成上述打印操作时，如果为打印操作产生的热能仍存留在热敏打印头中且后续冷却处理不足，打印纸可能呈现所谓的拖尾现象，其中在打印面上形成尾状印痕，或者打印后的图像可能呈现例如不均匀的浓度分布。
此外，在热敏头打印机中，通过在墨带上方下压热敏打印头使其抵触被传送到压纸卷筒的打印纸来执行打印操作。由此，为了保护热敏打印头，使其例如免受在打印期间由于热敏打印头与墨带之间的摩擦而导致的磨损，发热电阻及电极被覆以保护膜。
由于热敏打印头具有一定热容量，发热电阻产生的热能经一定时滞传递到墨带。这样，每个发热电阻的实际温度要高于实际打印所需的发热量(温度)。
因此，由于为打印操作产生的热能存留在热敏打印头中，如果后续的冷却处理不足，所述保护膜可能延展或者物理性能发生变化。这样可能导致保护膜由于它与墨带之间的摩擦而损坏。如果所述保护膜受损程度较大，打印面可能出现刮痕或者难以将发热电阻产生的热能充分地传递给墨带，由此导致打印浓度降低。
因此，为了解决这些例如拖尾现象、不均匀的浓度分布以及保护膜受损之类的问题，有必要适当地冷却发热后的热敏打印头。另一方面，为了获得高速度的打印，有必要增加热敏打印头每单位面积的瞬间发热量。近来，通过增加发热电阻中产生的热能，已实现这一目的。然而在该情况下，由于热敏打印头的温度提高过大，发热电阻的发热量存在很大问题，这样还可能进一步增加例如由于保护膜物理性能的变化而使保护膜受损的可能性。此外，增加打印速度也可能导致热敏打印头中(即，保护膜)与墨带的磨损。
已经一种技术，它用于在解决例如拖尾现象、不均匀的浓度分布以及保护膜受损问题的同时增加打印速度。具体来说，它通过降低发热电阻的峰值温度而实现。例如，日本未审专利申请公开号No.63-295278披露了一种热敏头打印机，该打印机基于打印历史来控制施加给发热电阻的电流，以便避免热能留存在热敏打印头中。
根据日本未审专利申请公开号No.63-295278，通过基于打印历史执行脉宽控制和电压控制，向发热电阻施加高电压的时间被缩短。由此，这提高了发热电阻的耐用性并提供容许相对高速打印的热敏头打印机。
然而，在日本未审专利申请公开号No.63-295278中披露的这一技术在进一步提高打印速度的方面受到限制，由此难于满足近年来高速打印的要求。在这种技术中，由于基于既往历史记录来控制施加给发热电阻的电流，如果待打印的图像与过去已打印好的图像彼此显著不同，可能存在打印速度不期望地降低的情况，或者发热电阻保护膜的使用寿命比预期缩短。
举例来说，在白天拍摄的图像通常具有相对低的打印浓度，而在夜间拍摄的图像通常具有相对高的打印浓度。如果打印浓度被增加，发热电阻的发热量也会相应增加。这意味着如果打印历史包括夜间拍摄的图像，打印操作将以适合夜间图像的低速执行，即使该待打印的图像是白天的图像。
类似地，如果打印历史包括白天拍摄的图像，打印操作将以适合白天图像的速度被执行，即使该待打印的图像是夜间图像。这样，发热电阻的发热量对应于高打印浓度而增加，由此导致所述保护膜的使用寿命缩短。另一方面，为了准备打印夜间图像，发热电阻的发热量可能被预先减少以避免保护膜的使用寿命缩短。然而，这意味着打印速度将经常受限制，并因此也妨碍了打印速度提高。

发明内容
为此，本发明提供一种热敏头打印机以及热敏头打印机的打印方法，它们能防止例如保护膜受损以延长热敏打印头使用寿命；解决例如打印面的划伤、打印浓度减小、拖尾现象以及不均匀浓度分布之类的问题；并获得显著提高的打印速度。
根据本发明的一个实施例，提供了一种热敏头打印机，该打印机通过在压纸卷筒与热敏打印头之间传送记录介质并基于待打印的图像数据对包括于所述热敏打印头中的发热元件加热而执行打印操作。所述热敏头打印机包括压纸卷筒、具有发热元件的热敏打印头、发热量计算单元、发热量比较器，超出量计数器以及发热量控制装置。所述发热量计算单元计算所述发热元件对应于所述图像数据的发热量S。所述发热量比较器将每个计算得到的发热量S与所述发热元件的基准发热量L相比较。所述超出量计数器基于所述发热量比较器的比较结果，对计算出来的发热量S超过所述基准发热量L的数量进行计数，以确定超出数N。如果所述超出数N超出基准数M，所述发热量控制装置限制所述发热元件的发热量。
根据上述的实施例，预先计算对应于所述图像数据所述发热元件的发热量。
接着将每个计算得到的发热量S与预定的基准发热量L相比较。如果计算得到的发热量S超出基准发热量L的数量(也即是超出数N)大于基准数M，将限制所述发热元件的发热量。相应地，可以根据待打印的图像数据适当地控制所述发热元件的发热量，由此将所述发热元件的发热量保持在理想的范围内。
例如，所述发热元件的基准发热量L可以从理论和试验结果中得以确定，并可以被设置成例如避免发热元件的保护膜发生延展的数值。此外，所述基准数M，它用作所述计算得到的发热量S超出所述基准发热量L的数量的基准，可以例如依据对所述保护膜的影响程度而确定。
所述发热量计算单元可对所述图像数据中包括的所有像素数据项计算发热量。在所述情况下，每个像素数据项对应于整幅图像中的一个像素。作为选择，所述发热量计算单元可以对图像数据进行采样，以便只计算那些用于打印所述图像数据中包括的被采样像素数据项所必需的发热量。
此外，所述发热元件的发热量与所述图像数据中包括的灰度级数据(与图像浓度级相关的数据)以及记录介质的传送速度密切相关。具体来说，为了打印出深色图像或以高速执行打印操作，需增加所述发热元件的发热量。由此，所述发热量计算单元优选基于所述图像数据中包括的灰度级数据以及记录介质的传送速度来计算所述发热元件的发热量S。
此外，如果在高速传送记录介质期间限制所述发热元件的发热量，打印后图像的浓度有可能变低。因此，所述发热量控制装置优选通过降低记录介质的传送速度来限制所述发热元件的发热量。


图1是显示根据本发明一个实施例的热敏头打印机的相关部分的侧视图；图2是显示根据上述实施例的热敏头打印机的相关部分的透视图；图3是根据上述实施例的热敏头打印机中包括的热敏打印头的透视图；图4是从设置有发热电阻的热敏打印头的侧面看，部分图解图3中所示热敏打印头的透视图；图5是显示在根据上述实施例的热敏头打印机中执行的控制操作的流程框图；图6概略显示了由根据上述实施例的热敏头打印机采样的图像数据的示例；图7是显示根据本发明一个实施例的热敏头打印机的打印方法的流程图；以及图8显示了利用上述实施例的热敏头打印机打印的图像的示例。
具体实施例方式
现在将参照上述附图描述本发明的实施例。
图1是显示根据本发明一个实施例的热敏头打印机10的相关部分的侧视图。
图2是显示根据这一实施例的热敏头打印机10的相关部分的透视图。在图2中，没有显示设置在热敏头打印机10中的墨带。
图1和图2中所示的热敏头打印机10设置有染料升华型(dye-sublimation)热敏打印头11。用作记录介质的卷纸30可装入热敏头打印机10中。热敏打印头11具有用作发热元件的多个线性布置的发热电阻。热敏头打印机10通过利用响应于施加给所述发热电阻的电流而产生的热能来执行打印操作，以使图1中所示的墨带18上的干墨转印至卷纸30上。如果热敏打印头11是墨转印型的，类似地，通过利用所述发热电阻的热能执行上述打印操作，以将墨带18的墨转印至卷纸30上。
图1和图2中所示的热敏头打印机10是可彩色打印的，由此，热敏头打印机10能够装载三个分别具有三种颜色干墨的墨带18，即Y(黄色)、M(品红色)和C(青色)。此外，除了这三个墨带18外，热敏打印头10还能够装载K(黑色)墨带和具有外涂层的墨带。
参见图1，在热敏头打印机10中，具有对应待打印图像数据的颜色的墨带18从如箭头所示逆时针旋转的送带轴16解开。每个墨带18在热敏打印头11与压纸卷筒12之间延伸，并被卷绕轴17卷起。
另一方面，参见图1和图2，卷纸30装在热敏头打印机10中的卷纸器20中，并被一对解卷辊15解开。解开的卷纸30位于热敏打印头11与压纸卷筒12之间。接着，卷纸30被夹挤在传送辊13与夹送辊14之间。在打印操作中，通过旋转传送辊13完成传送卷纸30。
现在将描述由图1和图2中所示热敏头打印头10执行的打印操作。
在非打印模式中，如图1中虚线所示，升高热敏打印头11，使热敏打印头11略离开压纸卷筒12。此外，从卷纸器20延伸的卷纸30被移动到压纸卷筒12上，且墨带18同样被置于压纸卷筒12和卷纸30上方。
当收到打印指令时，降低先前被升高的热敏打印头11，使其压靠压纸卷筒12。这样，如图1中实线和图2中所示，热敏打印头11的发热电阻阵列与压纸卷筒12夹住墨带18和卷纸30。换句话说，热敏打印头11的发热电阻经压纸卷筒12上的墨带18对卷纸30施加压力。
当在这一状态下接收图像数据时，传送辊13逆时针转动，以在左指箭头方向上连续传送卷纸30。另外，响应于卷绕轴17的逆时针转动，对应的墨带18在左指箭头方向上以与卷纸30相同的速度被连续卷起。同时，根据驱动控制信号，布置在热敏打印头11上的发热电阻被选择性地通电，由此将发热电阻的热能施加给墨带18。
随后，对应于热敏打印头11的发热电阻的发热量，墨带18上的干墨被转印至卷纸30的打印面上，从而，执行打印过程。通过切纸器19切断卷纸30的打印完成部分并经由排出通道(未显示)输出。
在彩色打印操作中，对应每种相应颜色执行上述打印过程。这意味着，每次改变待转印的颜色时，传送辊13被反向旋转以将卷纸30馈回至打印初始点。具体来说，当完成第一种颜色的打印过程后，热敏打印头11被升高至图1中虚线所示的位置。接着，卷纸30被馈回到所述打印初始点，以准备第二种颜色的套印过程。接下来，从送带轴16传送带有第二种颜色的墨的墨带18，以便以与第一种颜色相同的方式执行第二种颜色的打印过程。当完成每种相应颜色的打印过程后，通过切纸器19切断卷纸30并输出。
图1和图2中所示的热敏头打印机10以上述方式在卷纸30上执行打印操作。由此，打印速度取决于卷纸30的传送速度，并且，卷纸30的传送速度受到热敏打印头11的发热电阻的发热量的影响。换句话说，当能够使用发热电阻的热能将包括在图像数据中的灰度级数据(与图像中浓度级相关的数据)范围内的最大浓度级打印出来时，打印速度相当于卷纸30的传送速度。在打印操作期间，卷纸30的传送导致热敏打印头11的发热电阻与墨带18反复地相抵滑动。
图3是包括于根据本实施例的热敏头打印机10中的热敏打印头11的透视图。
此外，图4是从设置有发热电阻11b的热敏打印头11的侧面看，部分图解图3中所示热敏打印头11的透视图。
参见图3，热敏打印头11具有螺旋连接其顶面的散热片11a。热敏打印头11还具有多个布置在其底面的发热电阻11b。散热片11a由具备高导热性的材料组成，例如铝，并具有多个用于释放发热电阻11b中产生的过量热能的板状肋片。
另一方面，参见图4，发热电阻11b与电极11c相连接。如上所述，由于发热电阻11b和墨带18在打印操作期间反复地彼此相抵滑动(参见图1)，发热电阻11b和电极11c被涂上一层保护膜(未显示)。这样，保护发热电阻11b和电极11c不被磨损。
当使用这种类型的热敏打印头11执行打印操作时，电极11c根据图像数据被单独地通电，以加热对应于被通电的电极11c的发热电阻11b。发热电阻11b的发热量通过调节根据图像数据中的灰度级数据而施加给电极11c的电能来控制。
图5是一个框图，显示在根据本实施例的热敏头打印机10中执行的控制操作的流程。
图6概略显示了由根据上述实施例的热敏头打印机10采样的图像数据的示例。
参见图5，热敏头打印机10具有I/F(接口)，通过该接口从计算机接收图像数据。所接收的图像数据根据CPU(中央处理器)的指令被存储在图像存储器中。CPU起着发热量计算单元的作用，它基于存储在图像存储器中的图像数据对热敏打印头11的发热电阻11b的发热量进行计算。这样，CPU向电极11c供应电能以驱动发热电阻11b。
具体地说，所述CPU通过对图像数据采样而计算发热电阻11b的发热量。例如，图6显示了所采样的像素数据项，该像素数据项所述图像数据中包括并且排成m行×n列的矩阵，其中每个数据项对应于整幅图像中的一个像素。假定存在n个发热电阻11b，这样n以一对一的方式对应于所述像素数据项的n列，所述CPU计算使用与所述(m行×n列)像素数据项对应的第a列(1≤a≤n)的第a个发热电阻(1≤a≤n)来打印第b行(1≤b≤m)上的一个像素数据项所优选的发热量S(a，b)。发热电阻11b的发热量根据图像数据中的灰度级数据以及卷纸30的传送速度来确定(参见图1)。
此外，所述CPU还起着发热量比较器、超出量计数器、最大超出数提取器以及发热量控制装置的作用。具体来说，发热量比较器将每个计算得到的所述第a列和第b行的发热量S(a，b)与所述发热电阻11b的初步确定的基准发热量L相比较。超出量计数器对计算得到的发热量S(a，b)超出所述基准发热量L的数量进行计数，以确定第a列的超出数N(a)。所述最大超出数提取器基于第一至第n列的超出数N(1)至超出数N(n)来确定最大超出数N(max)。所述发热量控制装置控制所述发热电阻11b的发热量。如果所述最大超出数N(max)大于预定的基准数M，所述CPU将发热电阻11b的发热量(也就是施加给电极11c的电能量)限制在预定的范围内。由此以这种方式驱动发热电阻11b以执行打印操作。
此外，参见图5，每个发热电阻11b的发热量被布置在CPU与热敏打印头11之间的调节装置所调节。具体来说，所述调节装置以下列方式调节从CPU输出的驱动控制信号该调节装置执行打印图像上的浓度调节(γ调节)、以及根据例如热敏头打印机10中卷纸30的质量(参见图1)、墨带18的类型(参见图1)、热敏打印头11的加热后状况和环境温度执行热存储调节。
相应地，通过所述CPU和调节装置，热敏打印头11的发热电阻11b的发热量被最优化。所述CPU控制机械驱动系统，以使卷纸30以相对于发热电阻11b的发热量最优化的速度被传送。由此，在根据本实施例的热敏头打印机10中，解决了由于发热电阻11b的发热量引发的多种问题。举例来说，这些问题包括保护膜受损、打印面划伤、打印浓度降低、拖尾现象以及不均匀的浓度分布。除了获得高打印质量之外，热敏头打印机10还实现了热敏打印头11更长的使用寿命以及更高的打印速度。
图7是一个流程图，显示根据本发明一个实施例的热敏头打印机10的打印方法。
参见图7，打印操作响应于打印指令的接收而开始。在步骤S1中，图像数据从计算机经由图5中所示的接口I/F被接收。所接收的图像数据被存储在图像存储器中。
在步骤S2中，存储在图像存储器中的图像数据发生颜色转换。具体来说，包括光学三原色R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的图像数据被转换成包括打印颜色Y(黄色)、M(品红色)和C(青色)的灰度级数据。在步骤S3中，在上述灰度级数据的基础上对图6中所示的(m行×n列)像素数据项采样，并将其存储在图像存储器中。
在步骤S4中，a＝1作为初始值被输入，并且在步骤S5中，b＝1作为初始值被输入。这些初始值被用作计算使用n个发热电阻11b中的第1个发热电阻(a＝1)来打印第1列(a＝1)和第1行(b＝1)的像素数据项的优选发热量。在步骤S6中，获得计算得到的第1列和第1行的发热量S(a，b)＝S(1，1)。在步骤S7中，比较计算得到的发热量S(1，1)和基准发热量L。如果S(1，1)＞L，操作进行到步骤S8，在该步骤中，数值1被添加到初始值为0的超出数N(a)中，这样将计算得到的S(a，b)值超出基准发热量L的第1列(a＝1)的超出数N(a)＝N(1)设置成1。操作接着进行到步骤S9。另一方面，如果S(1，1)≤L，操作直接从步骤S7跳转到步骤S9。
从理论和试验结果中确定基准发热量L，并将其设置成例如可以避免使设置到发热电阻11b的保护膜发生延展的数值。在本实施例中，假定每个打印纸页是六英寸长(也即，打印后的卷纸被切成6英寸长的纸页)，所述基准发热量L被设置成，满足例如即使在打印3000页后所述保护膜不被损坏、所述打印面不被划伤且打印浓度不降低的要求。此外，所述基准发热量L还可以通过根据发热电阻的热存储性以及受相邻发热电阻产生的热的影响情况而确定。
相应地，在步骤S7中确定计算得到的用于在第1列(a＝1)和第1行(b＝1)上打印像素数据项的发热量S(a，b)＝S(1，1)是否超出所述基准发热量L。当对第1行的上述确定过程已经完成时，对在前的第2行重复执行相同的步骤。在步骤S9中，确定是否完成直到最后一行、也就是第m行的上述确定过程。如果上述确定过程还没有到达第m行(b＝m)，操作进行到步骤S10，在该步骤中数值1被添加给“b”以对下一行执行确定过程。接着重复步骤S6到S9的过程。在确定直至第1列(a＝1)的第m行(b＝m)的超出数N(a)＝N(1)之后，操作从步骤S9进行到步骤S11。
步骤S11对在前的第2列(a＝2)确定超出数N(a)。换句话说，在确定直至第m行(b＝m)的第1列(a＝1)的超出数N(1)之后，计算使用第2个发热电阻(a＝2)在第2列(a＝2)和第1行(b＝1)上打印像素数据项的优选发热量。接着，确定直到第2列(a＝2)的第m行(b＝m)的超出数N(a)＝N(2)。随后，类似地执行直到超出数N(a)＝N(n)被确定。
相应地，在步骤S11中，确认是否完成达到最后一列、也即是第n列(a＝n)的上述确定过程。如果上述确定过程还没有到达第n列，操作进行到步骤S12，在该步骤中数值1被添加给“a”以对随后的列执行确定过程。接着，重复步骤S5到S11的过程。在确定直至第n列(a＝n)的第m行(b＝m)的超出数N(a)＝N(n)之后，操作从步骤S11进行到步骤S13。
由此，基于从超出数N(1)到超出数N(n)的确定结果，在步骤S13中确定从超出数N(1)至超出数N(n)的最大超出数N(max)。在步骤S14中，确定所述最大超出数N(max)是否大于预定的基准数M。
在这种情况下，所述基准数M可以例如通过考虑所述超出数N(a)对保护膜的影响程度而确定。在本实施例中，所述基准数M被设置成对应于所述像素数据项的第m行的30％的数值，该像素数据项如图6中所示排列成m行×n列的矩阵。换句话说，M＝0.3m。从第一列(a＝1)到第n列(a＝n)，确定是否至少有一列，其中所述超出数N(a)超过了第m行的30％。
由此，在n列范围中确定所述最大超出数N(max)是否超过了所述基准数M(＝0.3m)。如果所述最大超出数N(max)超过了所述基准数M，发热电阻11b的发热量被限制以解决由于加热引发的多种问题，例如保护膜受损、打印面划伤、打印浓度降低、拖尾现象以及浓度分布不均匀等。这样有助于延长热敏打印头11的使用寿命。具体来说，操作从步骤S14进行到步骤S15以切换至低速打印模式，以便即使发热量减小打印质量也不受到不利影响。在步骤S16中，执行对应于所述低速打印模式的浓度调节(γ调节)。在步骤S17中，执行对应于所述低速打印模式的热存储调节。接着操作进行到步骤S21。
与此相反，如果所述最大超出数N(max)没有超过所述基准数M(＝0.3m)，随着发热电阻的发热量被设置为最高，可以执行高速打印模式。相应地，操作从步骤S14进行到步骤S18以切换至高速打印模式。在步骤S19中，执行对应于所述高速打印模式的浓度调节(γ调节)。在步骤S20中，执行对应于所述高速打印模式的热存储调节。接着操作进行到步骤S21。
根据本实施例的所述打印方法，根据所输入的图像数据来选择低速打印模式或高速打印模式。预期的热存储调节的完成时，操作进行到步骤S21，在该步骤中执行诸如脉宽调制处理。在步骤S22，电能被供给电极以驱动发热电阻以便执行打印过程。这样完成了打印操作。
图8显示了通过上述实施例的热敏头打印机10所打印的图像的示例。为清楚地说明，使用白点来表示所采样的(10行×10列)像素数据项。此外，该图像是从彩色图像转换成的单色二进制图像。
不同于图6中所示的示例中对应于发热电阻11b的所有像素数据项的发热量S(a，b)都被计算出来，图8中所示的图像是通过仅计算对应于以预定间隔布置的发热电阻的(10行×10列)像素数据项而被打印的。在这种情况下，在图7中n＝10且m＝10，这样从步骤S6到步骤S9以及从步骤S5到步骤S11的过程只被执行10次，由此可实现高速处理。此外，这样还允许使用低性能的CPU。现在确定10列范围内的最大超出数N(max)是否超出基准数M(＝10行的30％＝3)。此外，不必在打印机中执行除了实际打印之外的操作，作为选择，可将这类操作在计算机内的打印机驱动装置中执行。
如果像本示例这样减少所采样的数据项的数量，即便图像数据的处理时间缩短而且打印速度能够进一步增加，所述最大超出数N(max)也可能随着采样位置的不同而变化。这意味着最好注意设置所述基准数M。基于对使用各种数字相机拍摄的图像的分析以期找出所述基准数M的适当设置，发现并不存在很多其最大超出数N(max)超出所采样(m行×n列)像素数据项的m行30％的图像。因此，将所述基准数M设置为0.3m是适当的。这样，即使对于(10行×10列)的像素数据项，将所述基准数M设置成3，由此实现对各种类型的图像数据的较高打印速度。
然而，由于图8中所示的图像在夜间拍摄，该图像的大部分具有高浓度，这意味着所述最高超出数N(max)＞所述基准数M。由此，对于打印图8中所示的图像，打印速度被设置成低于所述最高超出数N(max)≤所述基准数M的情况，以便延长热敏打印头11的使用寿命。具体来说，打印速度被降低为1.0秒/行，这样打印时间要减慢1.4倍。打印速度降低的原因是每单位面积的打印浓度与每单位时间的热量以及热能被施加的时间段密切相关。因此，通过增加每单位面积的时间，可减少所述发热量。
在根据本发明上述实施例的热敏头打印机10以及该热敏头打印机10的打印方法中，根据所输入的图像数据来预先计算发热电阻11b的发热量，以便确定由发热电阻11b产生的热能多大可能会损坏例如所述保护膜。换句话说，比较发热电阻11b的发热量的所述最大超出数N(max)与所述基准数M，以控制发热量(打印速度)。相应地，这样减少了例如损坏热敏打印头11(保护膜)的可能性，由此延长了其在高速打印情况下的使用寿命。
本发明的技术范围并不局限于上述实施例，落入本发明范畴及精神以内的修改是允许的。
例如，尽管以上实施例的热敏头打印机10使用墨带18在卷纸30上打印图像，作为选择，卷纸30可为单页纸张。
此外，对于热敏打印头10不使用墨带18在热敏记录纸上打印图像的情况，也可以获得如上所述相同的优点。
另外，尽管根据上述实施例的热敏头打印机10在低速打印模式以及高速打印模式这两种模式之间转换，也可以提供其他的打印模式例如中速打印模式，这样可以更精确地执行上述控制操作。在此情况下，可以根据打印模式的数目设置多个所述基准数M。例如，所述基准数M可以包括对应于低速打印模式的基准数M(1)以及对应于中速打印模式的基准数M(2)。
在根据上述实施例的热敏头打印机10以及该热敏头打印机10的打印方法中，由于对待打印的图像数据采样并且预先计算发热电阻11b的发热量以便控制发热量，因此可以实现更长的使用寿命和高速打印。由此，上述热敏头打印机10具有更广泛的用途。
应当理解，取决于设计需要和其他因素，本领域的技术人员可以作出各种修改、组合、替换组合以及变换，只要它们落在其附属权利要求或其等价物的范围之内。
本发明包括2005年3月16日向日本专利局提交的日本专利申请JP2005-075733相关的主题，其全部内容在此引入作为参考。
权利要求
1.一种热敏头打印机，其通过在压纸卷筒与热敏头之间传送记录介质并基于待打印的图像数据来加热包括于热敏头中的发热元件而执行打印操作，该热敏头打印机包括所述压纸卷筒；具有所述发热元件的所述热敏头；发热量计算单元，所述发热量计算单元计算所述发热元件对应于图像数据的发热量S；发热量比较器，所述发热量比较器将每个计算得到的发热量S和所述发热元件的基准发热量L相比较；超出量计数器，所述超出量计数器基于所述发热量比较器的比较结果，对计算得到的发热量S超过所述基准发热量L的数量进行计数，以确定超出数N；以及发热量控制装置，如果所述超出数N超过基准数M，所述发热量控制装置限制所述发热元件的发热量。
2.如权利要求1所述的热敏头打印机，其中所述发热量计算单元对图像数据进行采样，以计算所述发热元件用于打印所述图像数据中包括的被采样的像素数据项的发热量S。
3.如权利要求1所述的热敏头打印机，其中所述发热量计算单元基于所述图像数据中包括的灰度级数据以及记录介质的传送速度来计算所述发热元件的发热量S。
4.如权利要求1所述的热敏头打印机，其中所述发热量控制装置通过降低记录介质的传送速度来限制所述发热元件的发热量。
5.一种行式热敏头打印机，其通过在压纸卷筒与热敏头之间传送记录介质并基于待打印的图像数据来加热包括于热敏头中的多个发热元件而执行打印操作，该行式热敏头打印机包括所述压纸卷筒；其中线性布置有所述多个发热元件的所述热敏头；发热量计算单元，所述发热量计算单元计算用于打印所述图像数据中包括的成m行×n列矩阵排列的像素数据项的发热量S(a，b)，使用所述发热元件中对应于所述像素数据项的第a列(1≤a≤n)的一个发热元件来打印设置在第b行(1≤b≤m)上的每个像素数据项；发热量比较器，所述发热量比较器将每个计算得到的第a列、第b行的发热量S(a，b)与所述发热元件的基准发热量L相比较；超出量计数器，所述超出量计数器基于所述发热量比较器的比较结果，对计算得到的发热量S(a，b)超出所述基准发热量L的数量进行计数，以确定第a列的超出数N(a)；最大超出数提取器，所述最大超出数提取器基于由所述超出量计数器确定的第一至第n列的超出数N(1)至超出数N(n)来确定最大超出数N(max)；以及发热量控制装置，如果所述最大超出数N(max)大于基准数M，所述发热量控制装置限制所述发热元件的发热量。
6.一种用于热敏头打印机的打印方法，所述热敏头打印机通过在压纸卷筒与热敏头之间传送记录介质并基于待打印的图像数据来加热包括在热敏头中的发热元件而执行打印操作，该方法包括下列步骤计算所述发热元件对应于图像数据的发热量S；将每个计算得到的发热量S与所述发热元件的基准发热量L相比较；对计算得到的所述发热量S超过所述基准发热量L的数量进行计数，以确定超出数N；以及如果所述超出数N超过基准数M，限制所述发热元件的发热量。
7.如权利要求6所述打印方法，其中如果所述超出数N超过所述基准数M，降低记录介质的传送速度。
8.一种用于行式热敏头打印机的打印方法，所述热敏头打印机通过在压纸卷筒与热敏头之间传送记录介质并基于待打印的图像数据来加热线性排列在热敏头中的多个发热元件而执行打印操作，该方法包括下列步骤计算用于打印所述图像数据中包括的成m行×n列矩阵排列的像素数据项的发热量S(a，b)，使用发热元件中对应于所述像素数据项的第a列(1≤a≤n)的一个发热元件来打印设置在第b行(1≤b≤m)上的每个像素数据项；将每个计算得到的第a列、第b行的发热量S(a，b)与所述发热元件的基准发热量L相比较；对计算得到的发热量S(a，b)超出所述基准发热量L的数量进行计数，以确定第a列的超出数N(a)；基于第一至第n列的超出数N(1)至超出数N(n)来确定最大超出数N(max)；以及如果所述最大超出数N(max)大于基准数M，限制所述发热元件的发热量。
9.一种热敏头打印机，其通过在压纸卷筒与热敏头之间传送记录介质并基于待打印的图像数据来加热热敏头中包括的发热元件而执行打印操作，该热敏头打印机包括所述压纸卷筒；具有所述发热元件的所述热敏头；以及发热量控制装置，其中，所述热敏头打印机将所述发热元件对应于图像数据的发热量与基准发热量相比较，并且其中，所述发热量控制装置基于上述比较结果限制所述发热元件的发热量。
10.一种用于热敏头打印机的打印方法，所述热敏头打印机通过在压纸卷筒与热敏头之间传送记录介质并基于待打印的图像数据来加热热敏头中包括的发热元件而执行打印操作，该方法包括下列步骤将所述发热元件对应于图像数据的发热量与基准发热量相比较，并且基于上述比较结果限制所述发热元件的发热量。
全文摘要
一种热敏头打印机，包括压纸卷筒、具有发热元件的热敏打印头、发热量计算单元、发热量比较器、超出量计数器以及发热量控制装置。所述热敏头打印机通过在压纸卷筒与热敏打印头之间传送记录介质并基于待打印的图像数据加热发热元件而执行打印操作。所述发热量计算单元计算发热元件对应于图像数据的发热量。所述发热量比较器将发热元件的每个计算得到的发热量与基准发热量相比较。所述超出量计数器对计算出来的发热量超过基准发热量的数量进行计数以确定超出数。如果超出数超过基准数，所述发热量控制装置限制发热元件的发热量。
文档编号B41J2/355GK1833871SQ200610074
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月16日 优先权日2005年3月16日
发明者高野洋明, 滝泽直树, 加藤真二, 堀井明宏 申请人:索尼株式会社