熱轉印頭及其控制方法
2023-04-28 09:26:31 2
專利名稱：熱轉印頭及其控制方法
技術領域：
本發明是有關熱轉印列印技術，尤指熱升華印表機的熱轉印頭及其控制方法。
背景技術：
一般而言，彩色印表機可概分為針式印表機、噴墨印表機、雷射印表機、以及熱升華(亦稱為熱轉印)印表機四大類。其中，由於熱升華印表機可以達到連續色階(full tone)的列印表現，故愈來愈受到市場的重視。熱升華印表機是利用熱轉印頭(thermal print head)來加熱色帶，將色帶上的染料轉印到待列印物上，並依加熱的時間長短或加熱的溫度高低來形成連續的色階。
請參考第1圖，其所繪示為一已知熱轉印頭100的示意圖。如圖所示，熱轉印頭100中會設置多個驅動電路(driver circuit)110。每一驅動電路110都會依據工作時鐘信號來加載列印數據，並於列印數據加載後依據鎖存信號(latch signal)將數據鎖存住。接著，熱轉印頭100會利用控制信號(strobe signal)來控制每一驅動電路110驅動其所連接的多個加熱單元(heating element，未顯示)。每一加熱單元是用來加熱一個圖像點(dot)，亦即圖像中的一個像素。在列印同一列的像素數據時，該控制信號必須控制所有的驅動電路110來同時驅動需要加熱的加熱單元，也因此，使得熱轉印頭100在運行時的電功耗相當可觀。
為了降低熱轉印頭100運行時所需的電功耗，已知的一種方法是將同一列圖像數據分成奇像素與偶像素兩部分來列印。例如，先列印完同一列圖像中的奇像素後，再列印該列圖像中的偶像素。這樣的列印方式雖然可以降低熱轉印頭100的電功耗，但卻需要耗費兩倍的列印時間，且會增加熱升華印表機在固體控制上的複雜度。
發明內容
因此，本發明的目的之一在於提供兼具低電功耗與高列印速度兩種優點的熱轉印頭及其控制方法，以解決上述問題。
本發明的實施例中揭露了一種熱轉印頭，其包含有多個驅動電路，每一驅動電路是用來驅動多個加熱單元；以及控制信號產生器，用來產生多個不同時序的控制信號，每一控制信號是耦接於該多個驅動電路中的部分驅動電路，而該多個驅動電路會同時依據該多個控制信號來運行。
本發明的實施例另揭露一種控制熱轉印頭的方法，該熱轉印頭包含有多個驅動電路，每一驅動電路用來驅動多個加熱單元，該方法包含有產生多個不同時序的控制信號；以及同時利用該多個控制信號來控制該多個驅動電路，其中每一控制信號是控制該多個驅動電路中的部分驅動電路。
第1圖為一已知熱轉印頭的示意圖。
第2圖為本發明的熱轉印頭一實施例的示意圖。
第3圖為第2圖的熱轉印頭的一時序圖。
具體實施方式
請參考第2圖，其所繪示為本發明一實施例的熱轉印頭200的示意圖。在本實施例中，熱轉印頭200包含有十個驅動電路(driver circuit)212～230，以及控制信號產生器(strobe signal generator)240。每一驅動電路是用來驅動多個加熱單元(heating element，未顯示)。控制信號產生器240則系用來產生第一控制信號(strobe signal)STB1以及第二控制信號STB2。其中，該第一控制信號STB1與該第二控制信號STB2兩者的時序並不相同。如第2圖所示，該第一控制信號STB1會耦接於熱轉印頭200的前五個驅動電路212、214、216、218與220，而該第二控制信號STB2則會耦接於熱轉印頭200的後五個驅動電路222、224、226、228與230。
此外，熱轉印頭200中的每一個驅動電路皆會耦接至工作時鐘信號CLK與鎖存信號(latch signal)LAH。一般而言，該工作時鐘信號CLK與該鎖存信號LAH是由應用熱轉印頭200的熱升華印表機的控制電路所產生。該工作時鐘信號CLK與該鎖存信號LAH的產生方式，為所屬領域中具有通常知識者所悉知，為簡潔起見，在此不多加贅述。該工作時鐘信號CLK是用來控制列印數據DI加載每一驅動電路的時序，而該鎖存信號LAH則是用來於列印數據加載該等驅動電路後，控制每一驅動電路鎖存住所加載的數據。在本例中，該鎖存信號LAH、該第一控制信號STB1及該第二控制信號STB2皆為低電平有效(low active)，但本發明的實施方式並不局限於此。以下將搭配第3圖來進一步說明熱轉印頭200的運行方式。
第3圖所繪示為熱轉印頭200的時序圖300。熱升華印表機在列印圖像時，會分別加熱黃/洋紅/靛藍(Y/M/C)三種顏色的色帶。由於每一種色帶的加熱過程很類似，為方便說明起見，以下僅就其中一種色帶的加熱過程加以說明。在運行時，熱轉印頭200中的十個驅動電路212～230會依據該工作時鐘信號CLK加載待列印的圖像數據DI的色階值。當待列印圖像的第N筆像素色階數據加載完成後，前述驅動電路212～230中的每一驅動電路皆會依據該鎖存信號LAH中一脈波312的觸發，將所加載的像素色階數據鎖存住。接著，在該第N筆像素色階數據所對應的加熱時間320內，熱轉印頭200的前五個驅動電路212、214、216、218與220皆會依據該第一控制信號STB1來驅動相連接的加熱單元。同時，熱轉印頭200的後五個驅動電路222、224、226、228與230則皆會依據該第二控制信號STB2來驅動相連接的加熱單元。在一實施例中，每一加熱單元的加熱時間長短系由所對應的像素的色階值來決定，而該加熱單元的加熱溫度，則是由相對應的控制信號來控制。
如第3圖所示，為了避免加熱單元因連續加熱過久而燒毀，故該第一、第二控制信號STB1與STB2皆會以脈波控制的方式來控制其所耦接的驅動電路。如前所述，該第一控制信號STB1與該第二控制信號STB2在本實施例中皆為低電平有效。因此，當該第一控制信號STB1處於高電平時，熱轉印頭200的前五個驅動電路212、214、216、218與220不會驅動任何加熱單元，而當該第一控制信號STB1處於低電平時，驅動電路212、214、216、218與220則會依據各加熱單元所對應的色階數據來決定是否驅動該加熱單元。同樣地，當該第二控制信號STB2處於高電平時，熱轉印頭200的後五個驅動電路222、224、226、228與230都不會驅動任何加熱單元，而當該第二控制信號STB2處於低電平時，驅動電路222、224、226、228與230則會依據各加熱單元所對應的色階數據來決定是否驅動該加熱單元。
在本實施例中，該第一控制信號STB1與該第二控制信號STB2兩者在加熱時間320中會交替地處於有效電平(active level)。換言之，該第一控制信號STB1與該第二控制信號STB2在加熱時間320中不會同時處於低電平狀態。因此，對熱轉印頭200而言，在加熱時間320中的任一時間點，最多只會有半數的驅動電路在驅動加熱單元，故熱轉印頭200中最多只有半數的加熱單元同時在對色帶進行加熱。進一步而言，在加熱時間320中，當熱轉印頭200的前五個驅動電路在驅動加熱單元時，後五個驅動電路會停止驅動加熱單元；而當後五個驅動電路在驅動加熱單元時，前五個驅動電路則會停止驅動加熱單元。請注意，在第3圖中，該第一控制信號STB1與該第二控制信號STB2於加熱時間320中的脈波數目僅為示意例，而非局限本發明的實施方式。
在依據該第N筆像素色階數據進行加熱的過程中，熱轉印頭200便可開始加載下一筆像素色階數據(亦即第N+1筆像素色階數據)至各驅動電路中。當該第N筆像素色階數據加熱完成後，驅動電路212～230中的每一驅動電路皆會依據該鎖存信號LAH中一脈波314的觸發，將新加載的第N+1筆像素色階數據鎖存住。因此，當熱轉印頭200處理完該第N筆像素色階數據後，便可立即依據第N+1筆像素色階數據來進行運行。
從一角度而言，熱轉印頭200中的十個驅動電路可視為兩個驅動電路群組由前五個驅動電路組成的第一驅動電路群組，以及由後五個驅動電路所組成的第二驅動電路群組，分別受控於該第一控制信號STB1與該第二控制信號STB2。由前述可知，這兩個驅動電路群組所對應的加熱單元，會交替地對色帶同時進行加熱。因此，前述的熱轉印頭200的結構可在不延緩列印時間的情形下大幅降低所需的電功耗。
請注意，前述熱轉印頭200中的驅動電路個數僅為一實施例，而非限制本發明的實施方式。再者，控制信號產生器240所產生的控制信號個數亦不局限於兩個。實作上，控制信號產生器240亦可產生三個或三個以上不同時序的控制信號，並分別利用這些控制信號來控制熱轉印頭200中不同部分的驅動電路。只要這些控制信號中任一控制信號處於有效電平的有效期，不要與另一控制信號處於該有效電平的有效期完全重迭，便可達成降低熱轉印頭200的電功耗的目的。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種熱轉印頭，其包含有多個驅動電路，每一驅動電路是用來驅動多個加熱單元；以及控制信號產生器，用來產生多個不同時序的控制信號，每一控制信號是耦接於該多個驅動電路中的部分驅動電路，而該多個驅動電路會同時依據該多個控制信號來運行。
2.根據權利要求1所述的熱轉印頭，其中該多個控制信號會交替地處於有效電平。
3.根據權利要求2所述的熱轉印頭，其中該多個控制信號於每一筆像素數據的列印過程中會交替地處於該有效電平。
4.根據權利要求1所述的熱轉印頭，其中每一控制信號是耦接於相同數目的驅動電路。
5.根據權利要求1所述的熱轉印頭，其中該多個控制信號中任一控制信號處於有效電平的有效期，不會與另一控制信號處於該有效電平的有效期完全重迭。
6.一種控制熱轉印頭的方法，該熱轉印頭包含有多個驅動電路，每一驅動電路用來驅動多個加熱單元，該方法包含有產生多個不同時序的控制信號；以及同時利用該多個控制信號來控制該多個驅動電路，其中每一控制信號是控制該多個驅動電路中的部分驅動電路。
7.根據權利要求6所述的方法，其中該多個控制信號會交替地處於有效電平。
8.根據權利要求7所述的方法，其中該多個控制信號於每一筆像素數據的列印過程中會交替地處於該有效電平。
9.根據權利要求6所述的方法，其中每一控制信號是控制相同數目的驅動電路。
10.根據權利要求6所述的方法，其中該多個控制信號中任一控制信號處於有效電平的有效期，不會與另一控制信號處於該有效電平的有效期完全重迭。
全文摘要
一種熱轉印頭，其包含有多個驅動電路，每一驅動電路是用來驅動多個加熱單元；以及控制信號產生器，用來產生多個不同時序的控制信號，每一控制信號是耦接於該多個驅動電路中的部分驅動電路，而該多個驅動電路會同時依據該多個控制信號來運行。
文檔編號B41J2/355GK1955004SQ200510118418
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月28日 優先權日2005年10月28日
發明者洪銘駿, 楊豐銘 申請人:光寶科技股份有限公司