热敏打印机控制方法和热敏打印的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种热敏打印机控制方法和热敏打印机，以解决现有技术中无法提升热敏打印机的打印速度的技术问题。所述方法包括并行执行以下步骤：驱动所述热敏打印机的电机走纸；加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据；向所述打印头发送待打印数据。通过在打印头的存储器中设置两个缓存区，使得热敏打印机能够并行执行“打印机走纸”、“打印头加热”和“接收待打印数据”这三个步骤，明显缩短了打印一次数据所使用的时间，实现了提高热敏打印机打印速度的技术效果。
【专利说明】热敏打印机控制方法和热敏打印机
【技术领域】
[0001]本发明涉及打印机控制【技术领域】，尤其涉及一种热敏打印机的控制方法和热敏打印机。
【背景技术】
[0002]热敏打印机由于体积小、噪声低、速度快等优点，广泛使用于各个行业。虽然其最高能支持200mm/S的打印速度，但人们对热敏打印机的打印速度要求还是在提升。
[0003]最普遍的热敏打印机使用的是带点阵的固定打印头，在打印头上安装半导体加热元件，打印头加热并接触热敏打印纸后就可以打印出需要的图案。热敏打印机在接收到打印数据后，将打印数据转换成位图数据，然后按照位图数据的点控制打印头上的半导体发热元件通过电流，这样把打印数据变为热敏打印纸上的打印内容。在每打印一行位图点阵数据时，需要控制其依次执行“接收当前打印数据”、“打印机走纸”、“打印头加热”这三个步骤，即打印头接收当前待打印的点阵数据后打印机走纸，走纸完成后打印头开始加热，由此完成一行点阵数据的打印。具体的，点阵数据即为一行包含O和I的二进制数据，在需要打印的点处，其数据对应为1，而空白处的数据对应为O ;加热时，数据为I的点处，控制该点处半导体发热元件通过电流，而数据为O的点处，控制该点处的半导体发热元件不通过电流；如此方式,实现一行点阵数据的加热打印。
[0004]上述加热打印的方式中，串行执行“接收当前打印数据”、“打印机走纸”、”打印头加热”这三个步骤占用总时间为若想提高打印速度，需要相应缩短上述三个步骤中任一步骤或者所有步骤所使用的时间，但不论如何缩短三个步骤使用的时间，受打印机性能的要求，为保证打印效果，每一步骤使用的时间都有最小时间的限制，因此，总时间在缩短到一定程度后，很难再缩短，打印速度由此受到限制无法继续提高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供的一种热敏打印机控制方法和热敏打印机，以解决现有技术中无法提升热敏打印机的打印速度的技术问题。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
提供了一种热敏打印机控制方法，所述方法包括并行执行以下步骤:驱动所述热敏打印机的电机走纸；加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据；向所述打印头发送待打印数据。
[0007]进一步的，所述热敏打印机的打印头包括加热器，所述加热器包括呈行点阵排列的加热元件；所述打印头包括第一数据缓存区，所述当前数据包括当前要打印的行点阵数据；所述加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据，包括:
根据所述第一数据缓存区内存储的当前要打印的行点阵数据，控制所述加热器的运行。
[0008]进一步的，所述打印头还包括第二数据缓存区，所述待打印数据包括待打印的行点阵数据；所述向所述打印头发送待打印数据，包括:向所述第二数据缓存区写入待打印的行点阵数据。
[0009]进一步的，所述热敏打印机的打印头包括加热器，所述加热器包括呈矩形点阵排列的加热元件；所述打印头包括第一数据缓存区，所述当前数据包括当前要打印的矩形点阵数据；所述加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据，包括:根据所述第一数据缓存区内存储的第N行至第N+M行当前要打印的矩形点阵数据，控制所述矩形点阵加热器的运行；其中，所述N和M为正整数。
[0010]进一步的，所述打印头还包括第二数据缓存区，所述待打印数据包括待打印的矩形点阵数据；所述向所述打印头发送待打印数据，包括:向所述第二数据缓存区写入第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形点阵数据。
[0011]提供了一种热敏打印机，包括电机、打印头、存储器及控制器；其中，所述电机用于驱动所述热敏打印机走纸，所述打印头用于打印当前数据，所述存储器用于存储当前数据和待打印数据，所述控制器用于控制在所述电机和打印头工作的同时，向所述存储器写入待打印数据。
[0012]进一步的，所述热敏打印机的打印头包括加热器，所述加热器包括呈行点阵排列的加热元件；所述存储器包括设置于打印头处的第一数据缓存区，所述第一数据缓存区内存储当前要打印的行点阵数据。
[0013]进一步的，所述存储器还包括设置于打印头处的第二缓存区，所述第二数据缓存区存储待打印的行点阵数据。
[0014]进一步的，所述热敏打印机的打印头包括加热器，所述加热器包括呈矩形点阵排列的加热元件；所述存储器包括设置于打印头处的第一数据缓存区，所述第一数据缓存区内存储第N行至第N+M行当前要打印的矩形点阵数据；其中，所述N和M为正整数。
[0015]进一步的，所述存储器还包括设置于打印头处的第二缓存区，所述第二数据缓存区存储第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形点阵数据。
[0016]本发明提供的热敏打印机控制方法和热敏打印机，边走纸边加热打印当前数据，同时，打印头接收待打印的数据，由此实现“打印机走纸”、“打印头加热”和“接收待打印数据”三步并行执行。采用该方法，使得打印一次数据所用的总时间为三个步骤中用时最大的那个步骤的时间，相比“接收当前打印数据”、“打印机走纸”和“打印头加热”三个步骤串行执行所用的总时间，明显缩短了打印一次数据所使用的时间，进而提高了热敏打印机的打印速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为现有技术对热敏打印机控制的时序图；
图2为本发明提供的热敏打印机控制方法的一个实施例的流程图；
图3为本发明提供的热敏打印机控制方法的一个实施例的时序图；
图4为本发明提供的热敏打印机的一个实施例的装置图。
【具体实施方式】
[0018]本发明的目的是提供一种热敏打印机控制方法和热敏打印机，以解决现有技术中无法提升热敏打印机的打印速度的技术问题；采用边走纸边加热打印，同时打印头接收待打印数据的手段，实现了提高热敏打印机打印速度的技术效果。
[0019]下面将结合附图，对本发明实施例提供的技术方案进行详细描述。
[0020]如图1所示，为现有技术中热敏打印机的控制时序图。现有技术中，热敏打印机的控制模式为串行执行的以下三个步骤:1、向热敏打印机的打印头发送要打印的当前数据；
2、驱动热敏打印机的电机走纸；3、加热打印头打印当前数据；以上可以理解为单级流水线控制。上述采用的加热方法为停止加热法，打印头加热和电机走纸分开进行，即走纸完毕后，再加热打印头对当前要打印数据进行加热打印。这样的控制虽然简单，但是打印一次数据用到的总时间如图1所不，为=Tsas* +Titae。
[0021]以控制一款80mm高速热敏打印机为例，该热敏打印机打印头的性能参数如下表所示:.工作 I e-1 最*irI
Jtm ?.1 mjmm I 夺逢度电权hm Im
——__I__I多福_____时 H I___
—14te~Γ 170 ?Γ?Μ?510ns "j --^?ιβ
-MVr II tnm/S 5mmj
I ι--ι?Ηζ 逐走 i幸jMv 丨
I擇输5?个丨每走两步时 I数振宽度，AM.-1点嘩数据I为一 MI个数振宽度用时
陣高度I 312os*2H524os
-丄--L-J -上-- —」-L-------------------------------
依据该打印头的性能参数，如果采用现有技术的热敏打印机控制方式，则完成一次数据的打印所使用的时间为:
TA =Ts?*? +T-- +Tm =144us + 524ua +530us =1198us ,则其打印速度为
0A25mm _
-—104mm /s n
119&^
[0022]可见，在现有的控制方式中，实际的打印速度与其性能所能发挥出的最高打印速度170mm/s存在很大差异。受热敏打印机性能的要求，为保证打印效果，每一步骤使用的时间都有最小时间的限制，若想提高打印速度，在保证获取当前要打印的数据时间和打印头加热时间前提下，可以缩短电机的走纸时间来缩短打印一次数据的总时间，但是缩短电机的走纸时间会带来热敏打印机噪音增大，走纸力矩不够等技术问题；因此，不论如何缩短三个步骤使用的时间，仏在缩短到一定程度后，很难再缩短，打印速度由此受到限制无法继续提闻。
[0023]本发明提供的热敏打印机控制方法，如图2所示，为并行执行的以下三个步骤: 步骤SOl:驱动所述热敏打印机的电机走纸；
步骤S02:加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据；
步骤S03:向所述打印头发送待打印数据。
[0024]继而可以判断这三个并行执行的步骤是否都执行完毕，若都执行完毕，则上述待打印数据成为当前数据，继续并行执行上述三个步骤。
[0025]上述并行执行的三个步骤，也可以称作为三级流水线法，是指在同一时间段内，将向打印头发送待打印数据，驱动热敏打印机的电机走纸和加热打印头打印当前数据三个步骤同时并行执行，即，在驱动热敏打印机的电机走纸的同时加热打印头打印当前数据，同时向打印头发送待打印的数据，为加热打印待打印数据提前做好数据准备。
[0026]则参考上表中的打印头性能参数，本发明提供的控制方法，参考图3，打印一次数据需要的总时间为 4 = (Tjra + T維 + Tm Jbjb = (144^24^30^)? = 530m
，即三个步骤中耗时最长的一个步骤的执行时间，则其对应的打印速度为O 125?D?/530i￡r = TiSmmis。
[0027]与现有技术的控制方式中的总时间相比，本发明采用的热敏打印机控制方法，最高能支持打印速度为235mm/s，超过了打印头的性能参数限定的最高打印速度；经比较可见，本发明提供的方法可以把打印机头的最大打印性能充分发挥出来，明显的提高了热敏打印机的打印速度。
[0028]本发明提供的控制方法中，驱动电机走纸与打印头加热打印当前数据同时进行，可以称之为滚动加热法，该滚动加热法隐含在三级流水线法之中，是指在驱动电机走纸的同时对当前数据进行加热打印，其省去了单独加热打印当前数据所使用的时间，而且该方法由于是一种运动中的加热，使得打印出来的字体笔划更清晰和均匀。
[0029]最普遍的热敏打印机使用的是呈点阵的打印头，并在打印头上安装半导体加热元件，将半导体加热元件通以电流使得打印头加热，加热的打印头接触热敏打印纸后就可以打印出需要的图案。
[0030]热敏打印机在接收到打印数据后，将打印数据转换成位图数据，然后将位图数据的每一位与呈点阵的打印头对应起来，在打印时，将需要打印的点对应的半导体加热元件通以电流并接触热敏打印纸即完成一次数据打印。
[0031 ] 本发明提供的热敏打印机控制方法中，热敏打印机的打印头包括有加热器，所述加热器包括呈行点阵排列的加热元件；所述打印头包括第一数据缓存区，要当前要打印的数据为当前要打印的行点阵数据；所述打印头还包括第二数据缓存区，所述待打印数据包括待打印的行点阵数据；则加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据实际为:根据所述第一数据缓存区内存储的当前要打印的行点阵数据，控制所述加热器的运行；向所述打印头发送待打印数据实际为:向所述第二数据缓存区写入待打印的行点阵数据。
[0032]S卩，根据第一数据缓存区内存储的当前要打印的行点阵数据，例如第N行(N为正整数)，判断需要加热哪些加热元件，例如，对应位图数据I需要加热对应的加热元件,而位图数据O不需要加热对应的加热元件，并控制加热对应的加热元件，当打印头与热敏打印纸接触后即打印出第N行点阵数据；在打印当前要打印的第N行点阵数据同时，向第二数据缓存区内写入待打印的第N+1行点阵数据，待打印完当前第N行点阵数据后，第二数据缓存区内存储的第N+1行点阵数据成为当前要打印的行点阵数据，打印头能紧接着根据第二数据缓存区内的行点阵数据，判断需要加热哪些加热元件并打印出第二数据缓存区内对应的行点阵数据，与此同时，向第一数据缓存区内写入第N+2行点阵数据。
[0033]使用一个缓存区时，只能将当前行点阵数据打印完成以后，再向缓存区写入下一行待打印的点阵数据，写入完成后再打印；这种写入再打印的过程势必增加打印头打印数据的时间，而采用这种两个数据缓存区的方式，能实现打印当前行点阵数据同时准备好待打印的行点阵数据，使得打印头能够连续不间断的打印数据，省去了写入待打印数据的时间，能明显提高打印速度。
[0034]还有一种实施方式是，本发明提供的热敏打印机控制方法中，热敏打印机的打印头包括有加热器，所述加热器包括呈矩形点阵排列的加热元件；所述打印头包括第一数据缓存区，要当前要打印的数据为当前要打印的矩形点阵数据；所述打印头还包括第二数据缓存区，所述待打印数据包括待打印的矩形点阵数据；则加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据实际为:根据所述第一数据缓存区内存储的第N行至第N+M行当前要打印的矩形点阵数据，控制所述加热器的运行；其中，所述N和M为正整数；向所述打印头发送待打印数据实际为:向所述第二数据缓存区写入N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形点阵数据。
[0035]S卩，根据第一数据缓存区内存储的当前要打印的矩形点阵数据，例如第N行至第N+M行，判断需要加热哪些加热元件，在打印当前要打印的第N行至第N+M行矩形点阵数据同时，向第二数据缓存区内写入待打印的第N+M+1行至第N+2M行矩形点阵数据，待打印完当前矩形点阵数据后，第二数据缓存区内存储的矩形点阵数据成为当前要打印的行点阵数据，打印头能紧接着根据第二数据缓存区内的矩形点阵数据，判断需要加热哪些加热元件并打印出第二数据缓存区内对应的矩形点阵数据，与此同时，向第一数据缓存区内写入第N+2M+1行至第N+3M行矩形点阵数据。
[0036]同上述，使用一个缓存区时，只能将当前矩形点阵数据打印完成以后，再向缓存区写入下一块待打印的矩形点阵数据，写入完成后再打印；这种写入再打印的过程势必增加打印头打印数据的时间，而采用这种两个数据缓存区的方式，能实现打印当前矩形点阵数据同时准备好待打印的矩形点阵数据，使得打印头能够连续不间断的打印数据，省去了写入待打印数据的时间，能明显提高打印速度。
[0037]本发明还提出了一种热敏打印机，如图4所示，包括电机1、打印头2、存储器3及控制器4;其中，所述电机用于驱动所述热敏打印机走纸，所述打印头用于打印当前数据，所述存储器用于存储当前数据和待打印数据，所述控制器用于控制在所述电机和打印头工作的同时，向所述存储器写入待打印数据。
[0038]打印头包括加热器21，所述加热器包括呈行点阵排列的加热元件；所述存储器包括设置于打印头处的第一数据缓存区31和第二数据缓存区32，所述第一数据缓存区内存储当前要打印的行点阵数据，所述第二数据缓存区存储待打印的行点阵数据。
[0039]所述加热器21还可以是包括呈矩形点阵排列的加热元件；所述存储器包括设置于打印头处的第一数据缓存区31和第二数据缓存区32，所述第一数据缓存区内存储第N行至第N+M行当前要打印的矩形点阵数据，所述第二数据缓存区存储第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形点阵数据；其中，所述N和M为正整数。
[0040]热敏打印机的控制工作过程在上述热敏打印机控制方法中已经详述，此处不予赘述。
[0041]本发明提供的热敏打印机控制方法和热敏打印机，打印头的存储器中包括了第一数据缓存区和第二数据缓存区，分别用于存储当前打印数据和待打印数据，这使得打印头能够实现连续打印数据，省去了打印当前数据后向存储器写入待打印数据的时间，能够明显提高打印速度；并且，基于两个缓存区的设置，使得热敏打印机的控制器能够控制打印机并行执行“打印机走纸”、“打印头加热”和“接收待打印数据”三个步骤，使打印时间从执行三个步骤时间的总和转换为执行三个步骤时间中用时最大的那个步骤的时间，明显缩短了打印一次数据所使用的时间，进而提高了热敏打印机的打印速度。
[0042]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0043]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0044]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0045]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0046]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.热敏打印机控制方法，其特征在于，所述方法包括并行执行以下步骤: 驱动所述热敏打印机的电机走纸； 加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据； 向所述打印头发送待打印数据。
2.根据权利要求1所述的热敏打印机控制方法，其特征在于，所述热敏打印机的打印头包括加热器，所述加热器包括呈行点阵排列的加热元件；所述打印头包括第一数据缓存区，所述当前数据包括当前要打印的行点阵数据；所述加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据，包括: 根据所述第一数据缓存区内存储的当前要打印的行点阵数据，控制所述加热器的运行。
3.根据权利要求2所述的热敏打印机控制方法，其特征在于，所述打印头还包括第二数据缓存区，所述待打印数据包括待打印的行点阵数据；所述向所述打印头发送待打印数据，包括: 向所述第二数据缓存区写入待打印的行点阵数据。
4.根据权利要求1所述的热敏打印机控制方法，其特征在于，所述热敏打印机的打印头包括加热器，所述加热器包括呈矩形点阵排列的加热元件；所述打印头包括第一数据缓存区，所述当前数据包括当前要打印的矩形点阵数据；所述加热所述热敏打印机的打印头打印当前数据，包括: 根据所述第一数据缓存区内存储的第N行至第N+M行当前要打印的矩形点阵数据，控制所述矩形点阵加热器的运行；其中，所述N和M为正整数。
5.根据权利要求4所述的热敏打印机控制方法，其特征在于，所述打印头还包括第二数据缓存区，所述待打印数据包括待打印的矩形点阵数据；所述向所述打印头发送待打印数据，包括: 向所述第二数据缓存区写入第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形点阵数据。
6.一种热敏打印机，其特征在于，包括电机、打印头、存储器及控制器； 其中，所述电机用于驱动所述热敏打印机走纸，所述打印头用于打印当前数据，所述存储器用于存储当前数据和待打印数据，所述控制器用于控制在所述电机和打印头工作的同时，向所述存储器写入待打印数据。
7.根据权利要求6所述的热敏打印机，其特征在于，所述热敏打印机的打印头包括加热器，所述加热器包括呈行点阵排列的加热元件；所述存储器包括设置于打印头处的第一数据缓存区，所述第一数据缓存区内存储当前要打印的行点阵数据。
8.根据权利要求7所述的热敏打印机，其特征在于，所述存储器还包括设置于打印头处的第二数据缓存区，所述第二数据缓存区存储待打印的行点阵数据。
9.根据权利要求6所述的热敏打印机，其特征在于，所述热敏打印机的打印头包括加热器，所述加热器包括呈矩形点阵排列的加热元件；所述存储器包括设置于打印头处的第一数据缓存区，所述第一数据缓存区内存储第N行至第N+M行当前要打印的矩形点阵数据；其中，所述N和M为正整数。
10.根据权利要求9所述的热敏打印机，其特征在于，所述存储器还包括设置于打印头处的第二缓存区，所述第二数据缓存区存储第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形点阵数
bο M/T
【文档编号】B41J2/315GK104191824SQ201410480722
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】马季 申请人:青岛海信智能商用系统有限公司