熱敏打印機控制方法和熱敏打印的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱敏打印機控制方法和熱敏打印機，以解決現有技術中無法提升熱敏打印機的打印速度的技術問題。所述方法包括并行執行以下步驟：驅動所述熱敏打印機的電機走紙；加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據；向所述打印頭發送待打印數據。通過在打印頭的存儲器中設置兩個緩存區，使得熱敏打印機能夠并行執行“打印機走紙”、“打印頭加熱”和“接收待打印數據”這三個步驟，明顯縮短了打印一次數據所使用的時間，實現了提高熱敏打印機打印速度的技術效果。
【專利說明】熱敏打印機控制方法和熱敏打印機
【技術領域】
[0001]本發明涉及打印機控制【技術領域】，尤其涉及一種熱敏打印機的控制方法和熱敏打印機。
【背景技術】
[0002]熱敏打印機由于體積小、噪聲低、速度快等優點，廣泛使用于各個行業。雖然其最高能支持200mm/S的打印速度，但人們對熱敏打印機的打印速度要求還是在提升。
[0003]最普遍的熱敏打印機使用的是帶點陣的固定打印頭，在打印頭上安裝半導體加熱元件，打印頭加熱并接觸熱敏打印紙后就可以打印出需要的圖案。熱敏打印機在接收到打印數據后，將打印數據轉換成位圖數據，然后按照位圖數據的點控制打印頭上的半導體發熱元件通過電流，這樣把打印數據變為熱敏打印紙上的打印內容。在每打印一行位圖點陣數據時，需要控制其依次執行“接收當前打印數據”、“打印機走紙”、“打印頭加熱”這三個步驟，即打印頭接收當前待打印的點陣數據后打印機走紙，走紙完成后打印頭開始加熱，由此完成一行點陣數據的打印。具體的，點陣數據即為一行包含O和I的二進制數據，在需要打印的點處，其數據對應為1，而空白處的數據對應為O ;加熱時，數據為I的點處，控制該點處半導體發熱元件通過電流，而數據為O的點處，控制該點處的半導體發熱元件不通過電流；如此方式,實現一行點陣數據的加熱打印。
[0004]上述加熱打印的方式中，串行執行“接收當前打印數據”、“打印機走紙”、”打印頭加熱”這三個步驟占用總時間為若想提高打印速度，需要相應縮短上述三個步驟中任一步驟或者所有步驟所使用的時間，但不論如何縮短三個步驟使用的時間，受打印機性能的要求，為保證打印效果，每一步驟使用的時間都有最小時間的限制，因此，總時間在縮短到一定程度后，很難再縮短，打印速度由此受到限制無法繼續提高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供的一種熱敏打印機控制方法和熱敏打印機，以解決現有技術中無法提升熱敏打印機的打印速度的技術問題。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
提供了一種熱敏打印機控制方法，所述方法包括并行執行以下步驟:驅動所述熱敏打印機的電機走紙；加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據；向所述打印頭發送待打印數據。
[0007]進一步的，所述熱敏打印機的打印頭包括加熱器，所述加熱器包括呈行點陣排列的加熱元件；所述打印頭包括第一數據緩存區，所述當前數據包括當前要打印的行點陣數據；所述加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據，包括:
根據所述第一數據緩存區內存儲的當前要打印的行點陣數據，控制所述加熱器的運行。
[0008]進一步的，所述打印頭還包括第二數據緩存區，所述待打印數據包括待打印的行點陣數據；所述向所述打印頭發送待打印數據，包括:向所述第二數據緩存區寫入待打印的行點陣數據。
[0009]進一步的，所述熱敏打印機的打印頭包括加熱器，所述加熱器包括呈矩形點陣排列的加熱元件；所述打印頭包括第一數據緩存區，所述當前數據包括當前要打印的矩形點陣數據；所述加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據，包括:根據所述第一數據緩存區內存儲的第N行至第N+M行當前要打印的矩形點陣數據，控制所述矩形點陣加熱器的運行；其中，所述N和M為正整數。
[0010]進一步的，所述打印頭還包括第二數據緩存區，所述待打印數據包括待打印的矩形點陣數據；所述向所述打印頭發送待打印數據，包括:向所述第二數據緩存區寫入第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形點陣數據。
[0011]提供了一種熱敏打印機，包括電機、打印頭、存儲器及控制器；其中，所述電機用于驅動所述熱敏打印機走紙，所述打印頭用于打印當前數據，所述存儲器用于存儲當前數據和待打印數據，所述控制器用于控制在所述電機和打印頭工作的同時，向所述存儲器寫入待打印數據。
[0012]進一步的，所述熱敏打印機的打印頭包括加熱器，所述加熱器包括呈行點陣排列的加熱元件；所述存儲器包括設置于打印頭處的第一數據緩存區，所述第一數據緩存區內存儲當前要打印的行點陣數據。
[0013]進一步的，所述存儲器還包括設置于打印頭處的第二緩存區，所述第二數據緩存區存儲待打印的行點陣數據。
[0014]進一步的，所述熱敏打印機的打印頭包括加熱器，所述加熱器包括呈矩形點陣排列的加熱元件；所述存儲器包括設置于打印頭處的第一數據緩存區，所述第一數據緩存區內存儲第N行至第N+M行當前要打印的矩形點陣數據；其中，所述N和M為正整數。
[0015]進一步的，所述存儲器還包括設置于打印頭處的第二緩存區，所述第二數據緩存區存儲第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形點陣數據。
[0016]本發明提供的熱敏打印機控制方法和熱敏打印機，邊走紙邊加熱打印當前數據，同時，打印頭接收待打印的數據，由此實現“打印機走紙”、“打印頭加熱”和“接收待打印數據”三步并行執行。采用該方法，使得打印一次數據所用的總時間為三個步驟中用時最大的那個步驟的時間，相比“接收當前打印數據”、“打印機走紙”和“打印頭加熱”三個步驟串行執行所用的總時間，明顯縮短了打印一次數據所使用的時間，進而提高了熱敏打印機的打印速度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為現有技術對熱敏打印機控制的時序圖；
圖2為本發明提供的熱敏打印機控制方法的一個實施例的流程圖；
圖3為本發明提供的熱敏打印機控制方法的一個實施例的時序圖；
圖4為本發明提供的熱敏打印機的一個實施例的裝置圖。
【具體實施方式】
[0018]本發明的目的是提供一種熱敏打印機控制方法和熱敏打印機，以解決現有技術中無法提升熱敏打印機的打印速度的技術問題；采用邊走紙邊加熱打印，同時打印頭接收待打印數據的手段，實現了提高熱敏打印機打印速度的技術效果。
[0019]下面將結合附圖，對本發明實施例提供的技術方案進行詳細描述。
[0020]如圖1所示，為現有技術中熱敏打印機的控制時序圖。現有技術中，熱敏打印機的控制模式為串行執行的以下三個步驟:1、向熱敏打印機的打印頭發送要打印的當前數據；
2、驅動熱敏打印機的電機走紙；3、加熱打印頭打印當前數據；以上可以理解為單級流水線控制。上述采用的加熱方法為停止加熱法，打印頭加熱和電機走紙分開進行，即走紙完畢后，再加熱打印頭對當前要打印數據進行加熱打印。這樣的控制雖然簡單，但是打印一次數據用到的總時間如圖1所不，為=Tsas* +Titae。
[0021]以控制一款80mm高速熱敏打印機為例，該熱敏打印機打印頭的性能參數如下表所示:.工作 I e-1 最*irI
Jtm ?.1 mjmm I 奪逢度電權hm Im
——__I__I多福_____時 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擇輸5?個丨每走兩步時 I數振寬度，AM.-1點嘩數據I為一 MI個數振寬度用時
陣高度I 312os*2H524os
-丄--L-J -上-- —」-L-------------------------------
依據該打印頭的性能參數，如果采用現有技術的熱敏打印機控制方式，則完成一次數據的打印所使用的時間為:
TA =Ts?*? +T-- +Tm =144us + 524ua +530us =1198us ,則其打印速度為
0A25mm _
-—104mm /s n
119&^
[0022]可見，在現有的控制方式中，實際的打印速度與其性能所能發揮出的最高打印速度170mm/s存在很大差異。受熱敏打印機性能的要求，為保證打印效果，每一步驟使用的時間都有最小時間的限制，若想提高打印速度，在保證獲取當前要打印的數據時間和打印頭加熱時間前提下，可以縮短電機的走紙時間來縮短打印一次數據的總時間，但是縮短電機的走紙時間會帶來熱敏打印機噪音增大，走紙力矩不夠等技術問題；因此，不論如何縮短三個步驟使用的時間，仏在縮短到一定程度后，很難再縮短，打印速度由此受到限制無法繼續提聞。
[0023]本發明提供的熱敏打印機控制方法，如圖2所示，為并行執行的以下三個步驟: 步驟SOl:驅動所述熱敏打印機的電機走紙；
步驟S02:加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據；
步驟S03:向所述打印頭發送待打印數據。
[0024]繼而可以判斷這三個并行執行的步驟是否都執行完畢，若都執行完畢，則上述待打印數據成為當前數據，繼續并行執行上述三個步驟。
[0025]上述并行執行的三個步驟，也可以稱作為三級流水線法，是指在同一時間段內，將向打印頭發送待打印數據，驅動熱敏打印機的電機走紙和加熱打印頭打印當前數據三個步驟同時并行執行，即，在驅動熱敏打印機的電機走紙的同時加熱打印頭打印當前數據，同時向打印頭發送待打印的數據，為加熱打印待打印數據提前做好數據準備。
[0026]則參考上表中的打印頭性能參數，本發明提供的控制方法，參考圖3，打印一次數據需要的總時間為 4 = (Tjra + T維 + Tm Jbjb = (144^24^30^)? = 530m
，即三個步驟中耗時最長的一個步驟的執行時間，則其對應的打印速度為O 125?D?/530i￡r = TiSmmis。
[0027]與現有技術的控制方式中的總時間相比，本發明采用的熱敏打印機控制方法，最高能支持打印速度為235mm/s，超過了打印頭的性能參數限定的最高打印速度；經比較可見，本發明提供的方法可以把打印機頭的最大打印性能充分發揮出來，明顯的提高了熱敏打印機的打印速度。
[0028]本發明提供的控制方法中，驅動電機走紙與打印頭加熱打印當前數據同時進行，可以稱之為滾動加熱法，該滾動加熱法隱含在三級流水線法之中，是指在驅動電機走紙的同時對當前數據進行加熱打印，其省去了單獨加熱打印當前數據所使用的時間，而且該方法由于是一種運動中的加熱，使得打印出來的字體筆劃更清晰和均勻。
[0029]最普遍的熱敏打印機使用的是呈點陣的打印頭，并在打印頭上安裝半導體加熱元件，將半導體加熱元件通以電流使得打印頭加熱，加熱的打印頭接觸熱敏打印紙后就可以打印出需要的圖案。
[0030]熱敏打印機在接收到打印數據后，將打印數據轉換成位圖數據，然后將位圖數據的每一位與呈點陣的打印頭對應起來，在打印時，將需要打印的點對應的半導體加熱元件通以電流并接觸熱敏打印紙即完成一次數據打印。
[0031 ] 本發明提供的熱敏打印機控制方法中，熱敏打印機的打印頭包括有加熱器，所述加熱器包括呈行點陣排列的加熱元件；所述打印頭包括第一數據緩存區，要當前要打印的數據為當前要打印的行點陣數據；所述打印頭還包括第二數據緩存區，所述待打印數據包括待打印的行點陣數據；則加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據實際為:根據所述第一數據緩存區內存儲的當前要打印的行點陣數據，控制所述加熱器的運行；向所述打印頭發送待打印數據實際為:向所述第二數據緩存區寫入待打印的行點陣數據。
[0032]S卩，根據第一數據緩存區內存儲的當前要打印的行點陣數據，例如第N行(N為正整數)，判斷需要加熱哪些加熱元件，例如，對應位圖數據I需要加熱對應的加熱元件,而位圖數據O不需要加熱對應的加熱元件，并控制加熱對應的加熱元件，當打印頭與熱敏打印紙接觸后即打印出第N行點陣數據；在打印當前要打印的第N行點陣數據同時，向第二數據緩存區內寫入待打印的第N+1行點陣數據，待打印完當前第N行點陣數據后，第二數據緩存區內存儲的第N+1行點陣數據成為當前要打印的行點陣數據，打印頭能緊接著根據第二數據緩存區內的行點陣數據，判斷需要加熱哪些加熱元件并打印出第二數據緩存區內對應的行點陣數據，與此同時，向第一數據緩存區內寫入第N+2行點陣數據。
[0033]使用一個緩存區時，只能將當前行點陣數據打印完成以后，再向緩存區寫入下一行待打印的點陣數據，寫入完成后再打印；這種寫入再打印的過程勢必增加打印頭打印數據的時間，而采用這種兩個數據緩存區的方式，能實現打印當前行點陣數據同時準備好待打印的行點陣數據，使得打印頭能夠連續不間斷的打印數據，省去了寫入待打印數據的時間，能明顯提高打印速度。
[0034]還有一種實施方式是，本發明提供的熱敏打印機控制方法中，熱敏打印機的打印頭包括有加熱器，所述加熱器包括呈矩形點陣排列的加熱元件；所述打印頭包括第一數據緩存區，要當前要打印的數據為當前要打印的矩形點陣數據；所述打印頭還包括第二數據緩存區，所述待打印數據包括待打印的矩形點陣數據；則加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據實際為:根據所述第一數據緩存區內存儲的第N行至第N+M行當前要打印的矩形點陣數據，控制所述加熱器的運行；其中，所述N和M為正整數；向所述打印頭發送待打印數據實際為:向所述第二數據緩存區寫入N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形點陣數據。
[0035]S卩，根據第一數據緩存區內存儲的當前要打印的矩形點陣數據，例如第N行至第N+M行，判斷需要加熱哪些加熱元件，在打印當前要打印的第N行至第N+M行矩形點陣數據同時，向第二數據緩存區內寫入待打印的第N+M+1行至第N+2M行矩形點陣數據，待打印完當前矩形點陣數據后，第二數據緩存區內存儲的矩形點陣數據成為當前要打印的行點陣數據，打印頭能緊接著根據第二數據緩存區內的矩形點陣數據，判斷需要加熱哪些加熱元件并打印出第二數據緩存區內對應的矩形點陣數據，與此同時，向第一數據緩存區內寫入第N+2M+1行至第N+3M行矩形點陣數據。
[0036]同上述，使用一個緩存區時，只能將當前矩形點陣數據打印完成以后，再向緩存區寫入下一塊待打印的矩形點陣數據，寫入完成后再打印；這種寫入再打印的過程勢必增加打印頭打印數據的時間，而采用這種兩個數據緩存區的方式，能實現打印當前矩形點陣數據同時準備好待打印的矩形點陣數據，使得打印頭能夠連續不間斷的打印數據，省去了寫入待打印數據的時間，能明顯提高打印速度。
[0037]本發明還提出了一種熱敏打印機，如圖4所示，包括電機1、打印頭2、存儲器3及控制器4;其中，所述電機用于驅動所述熱敏打印機走紙，所述打印頭用于打印當前數據，所述存儲器用于存儲當前數據和待打印數據，所述控制器用于控制在所述電機和打印頭工作的同時，向所述存儲器寫入待打印數據。
[0038]打印頭包括加熱器21，所述加熱器包括呈行點陣排列的加熱元件；所述存儲器包括設置于打印頭處的第一數據緩存區31和第二數據緩存區32，所述第一數據緩存區內存儲當前要打印的行點陣數據，所述第二數據緩存區存儲待打印的行點陣數據。
[0039]所述加熱器21還可以是包括呈矩形點陣排列的加熱元件；所述存儲器包括設置于打印頭處的第一數據緩存區31和第二數據緩存區32，所述第一數據緩存區內存儲第N行至第N+M行當前要打印的矩形點陣數據，所述第二數據緩存區存儲第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形點陣數據；其中，所述N和M為正整數。
[0040]熱敏打印機的控制工作過程在上述熱敏打印機控制方法中已經詳述，此處不予贅述。
[0041]本發明提供的熱敏打印機控制方法和熱敏打印機，打印頭的存儲器中包括了第一數據緩存區和第二數據緩存區，分別用于存儲當前打印數據和待打印數據，這使得打印頭能夠實現連續打印數據，省去了打印當前數據后向存儲器寫入待打印數據的時間，能夠明顯提高打印速度；并且，基于兩個緩存區的設置，使得熱敏打印機的控制器能夠控制打印機并行執行“打印機走紙”、“打印頭加熱”和“接收待打印數據”三個步驟，使打印時間從執行三個步驟時間的總和轉換為執行三個步驟時間中用時最大的那個步驟的時間，明顯縮短了打印一次數據所使用的時間，進而提高了熱敏打印機的打印速度。
[0042]本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0043]這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0044]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0045]盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。
[0046]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.熱敏打印機控制方法，其特征在于，所述方法包括并行執行以下步驟: 驅動所述熱敏打印機的電機走紙； 加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據； 向所述打印頭發送待打印數據。
2.根據權利要求1所述的熱敏打印機控制方法，其特征在于，所述熱敏打印機的打印頭包括加熱器，所述加熱器包括呈行點陣排列的加熱元件；所述打印頭包括第一數據緩存區，所述當前數據包括當前要打印的行點陣數據；所述加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據，包括: 根據所述第一數據緩存區內存儲的當前要打印的行點陣數據，控制所述加熱器的運行。
3.根據權利要求2所述的熱敏打印機控制方法，其特征在于，所述打印頭還包括第二數據緩存區，所述待打印數據包括待打印的行點陣數據；所述向所述打印頭發送待打印數據，包括: 向所述第二數據緩存區寫入待打印的行點陣數據。
4.根據權利要求1所述的熱敏打印機控制方法，其特征在于，所述熱敏打印機的打印頭包括加熱器，所述加熱器包括呈矩形點陣排列的加熱元件；所述打印頭包括第一數據緩存區，所述當前數據包括當前要打印的矩形點陣數據；所述加熱所述熱敏打印機的打印頭打印當前數據，包括: 根據所述第一數據緩存區內存儲的第N行至第N+M行當前要打印的矩形點陣數據，控制所述矩形點陣加熱器的運行；其中，所述N和M為正整數。
5.根據權利要求4所述的熱敏打印機控制方法，其特征在于，所述打印頭還包括第二數據緩存區，所述待打印數據包括待打印的矩形點陣數據；所述向所述打印頭發送待打印數據，包括: 向所述第二數據緩存區寫入第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形點陣數據。
6.一種熱敏打印機，其特征在于，包括電機、打印頭、存儲器及控制器； 其中，所述電機用于驅動所述熱敏打印機走紙，所述打印頭用于打印當前數據，所述存儲器用于存儲當前數據和待打印數據，所述控制器用于控制在所述電機和打印頭工作的同時，向所述存儲器寫入待打印數據。
7.根據權利要求6所述的熱敏打印機，其特征在于，所述熱敏打印機的打印頭包括加熱器，所述加熱器包括呈行點陣排列的加熱元件；所述存儲器包括設置于打印頭處的第一數據緩存區，所述第一數據緩存區內存儲當前要打印的行點陣數據。
8.根據權利要求7所述的熱敏打印機，其特征在于，所述存儲器還包括設置于打印頭處的第二數據緩存區，所述第二數據緩存區存儲待打印的行點陣數據。
9.根據權利要求6所述的熱敏打印機，其特征在于，所述熱敏打印機的打印頭包括加熱器，所述加熱器包括呈矩形點陣排列的加熱元件；所述存儲器包括設置于打印頭處的第一數據緩存區，所述第一數據緩存區內存儲第N行至第N+M行當前要打印的矩形點陣數據；其中，所述N和M為正整數。
10.根據權利要求9所述的熱敏打印機，其特征在于，所述存儲器還包括設置于打印頭處的第二緩存區，所述第二數據緩存區存儲第N+M+1行至第N+2M行待打印的矩形點陣數
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【文檔編號】B41J2/315GK104191824SQ201410480722
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】馬季 申請人:青島海信智能商用系統有限公司