專(zhuān)利名稱(chēng)：筆式打印機(jī)的制作方法
背景技術(shù)：
1.技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)涉及一種打印系統(tǒng)，尤其涉及一種不帶固定打印頭的打印系統(tǒng)。
2.背景技術(shù)打印系統(tǒng)已經(jīng)成為非常普通的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。一個(gè)打印系統(tǒng)或說(shuō)打印機(jī)，通常具有一個(gè)盒式件，該盒式件中容納有打印頭、控制打印頭運(yùn)動(dòng)的電子件和由打印頭產(chǎn)生的圖像形成可視圖像的墨汁供給件。該盒式件通常包括各種附件以保證打印機(jī)實(shí)現(xiàn)其功能，這些附件包括供紙輥、電源和控制板等。在著色劑型打印機(jī)的情況下，通常還具有一個(gè)光學(xué)的感光基底，例如一個(gè)接受光圖像并由著色劑轉(zhuǎn)換成圖像的輥?zhàn)踊驇ё?，熔合器將著色劑熔合在紙張上?br> 通常情況下，打印系統(tǒng)具有以線(xiàn)性方式移動(dòng)的打印頭，當(dāng)打印頭掃過(guò)紙張時(shí)形成圖像。打印頭每掃過(guò)紙張或其它打印基質(zhì)一次，形成圖像的一條線(xiàn)。打印頭的固定路徑提供了圖像形成的一個(gè)穩(wěn)定平臺(tái)。如果沒(méi)有它，圖像可能具有不可取的贗象，例如在一條線(xiàn)上具有不平整的特征。
但是，打印頭的固定路徑限制了打印機(jī)的應(yīng)用，例如不能用在不平坦的表面或者其他不能放在打印機(jī)盒式件內(nèi)的表面的場(chǎng)合下。容納打印頭的盒式件也限制了在其上進(jìn)行打印的基質(zhì)的尺寸。當(dāng)然可以購(gòu)買(mǎi)特殊的打印機(jī)來(lái)打印小于名片或者大于海報(bào)和設(shè)計(jì)圖等的物品，但是這樣的打印機(jī)限制了一般的使用者。
因此，提供一種不限制特殊應(yīng)用、基質(zhì)尺寸或表面特性并且還能夠精確再現(xiàn)圖像的打印機(jī)是非常有用的。
附圖概述通過(guò)閱讀下面參照附圖的描述，本發(fā)明可以得到最好的理解，其中

圖1顯示了一個(gè)帶有根據(jù)本發(fā)明的打印系統(tǒng)外圍設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例；圖2顯示了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的打印系統(tǒng)的實(shí)施例；圖3顯示了另一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的打印系統(tǒng)的實(shí)施例；圖4a和4b顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)要打印圖像和該圖像正被打印的例子；圖5顯示了一種使用根據(jù)本發(fā)明的不帶打印頭的打印機(jī)再現(xiàn)圖像的方法。
具體實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1中顯示了具有一個(gè)打印機(jī)外圍設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。圖1中顯示的系統(tǒng)10類(lèi)似于傳統(tǒng)臺(tái)式電腦的結(jié)構(gòu)，但是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以是需要打印輸出的任何類(lèi)型的計(jì)算機(jī)。通常，一個(gè)帶有打印機(jī)外圍設(shè)備12的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10包括一個(gè)主中央處理單元14、一個(gè)包括顯示器16和某種形式的輸入件18的用戶(hù)界面。這些只是用于示例，并不限制該應(yīng)用的范圍。例如，打印系統(tǒng)12也可以構(gòu)造成單機(jī)的形式。
圖2中顯示了打印系統(tǒng)12的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，打印系統(tǒng)包括一個(gè)盒式件20，該盒式件20容納有一個(gè)墨汁分配器22、一個(gè)控制墨汁分配器的電路24、一個(gè)開(kāi)關(guān)32和一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器26。該打印系統(tǒng)還可以包括有一個(gè)存儲(chǔ)器30、一個(gè)動(dòng)力源38、一個(gè)微控制器28和一個(gè)墨汁固化元件36以及一個(gè)連接器34，如圖2和3中所示。
這些元件可以以幾種不同的結(jié)構(gòu)組裝在一起。例如在圖2中，打印系統(tǒng)12通過(guò)連接器34接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。該連接器可以是下述許多類(lèi)型之一，例如通用串行總線(xiàn)(USB)連接器、諸如與鼠標(biāo)一起使用的普通串行連接器、紅外線(xiàn)連接器或并行連接器。該圖像數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)或不存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器30中，這取決于連接的速度和將圖像數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成墨汁噴出噴嘴的打印驅(qū)動(dòng)電子件的速度。該圖像數(shù)據(jù)更可能地由諸如圖1中所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生。典型地，即使圖像數(shù)據(jù)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的，也要使用一個(gè)緩沖存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)直到其被處理。在另一種形式中，該圖像數(shù)據(jù)可以直接從網(wǎng)絡(luò)整個(gè)下載到一個(gè)存儲(chǔ)器30中。
一旦圖像數(shù)據(jù)被提供，打印驅(qū)動(dòng)電路24就將其轉(zhuǎn)換成操作墨汁分配器所需的控制信號(hào)?？梢园ɑ蛘卟话ㄒ粋€(gè)微控制器28來(lái)進(jìn)行電子件或其他特殊打印過(guò)程的更精細(xì)控制。使用者將打印系統(tǒng)定位在合適的位置?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖4a，原始或者初始位置可以是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者指定的任何位置。為了便于討論，該初始位置將被認(rèn)為是顯示圖像的左上角，正如其在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“窗口”中看到的那樣。
當(dāng)使用者已經(jīng)將打印系統(tǒng)定位在合適的點(diǎn)后，一個(gè)初始位置開(kāi)關(guān)被觸發(fā)。在圖2所示的例子中，初始位置開(kāi)關(guān)32可以位于盒式件22的外面方便使用者指尖操作的位置處?；蛘?，該初始位置開(kāi)關(guān)32也可以位于靠近噴嘴35的打印系統(tǒng)的尖端處。使用者通過(guò)施加一個(gè)略微大一點(diǎn)的下壓力來(lái)觸發(fā)開(kāi)關(guān)并定位起始點(diǎn)。即，使用者觸發(fā)開(kāi)關(guān)來(lái)啟動(dòng)打印工作。接著使用者將打印系統(tǒng)橫掃過(guò)要打印的表面。
運(yùn)動(dòng)傳感器26跟蹤打印系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。這保證了打印系統(tǒng)正確地將墨汁分配到墨汁該去的地方。例如，對(duì)于不規(guī)則表面，使用者可以將系統(tǒng)快速或者慢速的在圖像的不同部位上移動(dòng)。來(lái)自傳感器的位置反饋確保了象素被打印在正確的位置，而不是不管打印系統(tǒng)的位置僅僅順序打印下一象素。這使得使用者能夠?qū)⑾到y(tǒng)連續(xù)地通過(guò)要打印的表面，例如要填滿(mǎn)圖4b中所示的間隙處。
在一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器26可以是一個(gè)光學(xué)鼠標(biāo)引擎，其有可能被稍稍修正以提供比通常由一個(gè)光學(xué)鼠標(biāo)引擎提供的更精確的信號(hào)。也可以使用其他類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)傳感器，例如從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)基站查詢(xún)的射頻(無(wú)線(xiàn)電)跟蹤器、紅外線(xiàn)傳感器等等。光學(xué)鼠標(biāo)引擎具有相對(duì)便宜并且已是現(xiàn)成的優(yōu)點(diǎn)。但是，運(yùn)動(dòng)傳感器的選擇要留給系統(tǒng)設(shè)計(jì)者決定。在另一實(shí)施例中，可以使用兩個(gè)或者多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)跟蹤三維空間中的旋轉(zhuǎn)或運(yùn)動(dòng)，而不是僅僅由一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行的X-Y坐標(biāo)中的跟蹤。
該傳感器使得使用者能將打印系統(tǒng)橫掃過(guò)將要打印上圖像的表面。打印系統(tǒng)可以接收某種的信息來(lái)使其確定一個(gè)位于給定位置處的象素是否已經(jīng)被打印。通過(guò)這種方式，當(dāng)使用者將打印系統(tǒng)橫掃過(guò)表面時(shí)，系統(tǒng)跟蹤該位置并打印該象素。一旦一個(gè)特定的象素被打印，與該象素對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)將從圖像存儲(chǔ)器中刪除，而不管圖像存儲(chǔ)器位于哪里。
這種過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例顯示在圖5所示的流程圖中。當(dāng)打印系統(tǒng)位于打印圖像的初始點(diǎn)時(shí)，使用者觸發(fā)開(kāi)關(guān)。初始點(diǎn)的確切位置是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者決定的。這使得打印系統(tǒng)在步驟40中接收一初始位置信號(hào)。當(dāng)使用者將打印系統(tǒng)橫掃過(guò)要打印的表面區(qū)域時(shí)，打印系統(tǒng)在步驟42中接收運(yùn)動(dòng)信號(hào)。如果在一個(gè)實(shí)施例中打印系統(tǒng)使用多于一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器，運(yùn)動(dòng)信號(hào)可以被轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)信號(hào)并疊加到象素的著色狀態(tài)上，這將在后面描述。
接著，打印系統(tǒng)使用運(yùn)動(dòng)信號(hào)、初始位置信號(hào)和圖像數(shù)據(jù)在步驟44中著色象素。運(yùn)動(dòng)信號(hào)和初始位置信號(hào)使得系統(tǒng)中的信息確定打印系統(tǒng)相對(duì)于初始點(diǎn)的位置。
此外，該系統(tǒng)可以跟蹤一象素的著色狀態(tài)，其中著色狀態(tài)是指該象素是否已經(jīng)被打印。例如，一旦一個(gè)象素被打印，那個(gè)象素的數(shù)據(jù)就可以從存儲(chǔ)器中刪除。然后該系統(tǒng)就可以得出那個(gè)象素的著色狀態(tài)是“已著色”。即使所有相鄰的象素都已經(jīng)被著色了，該打印系統(tǒng)也將繼續(xù)打印狀態(tài)是“未著色”的那些象素。這些象素的狀態(tài)應(yīng)當(dāng)考慮打印系統(tǒng)的移位，因?yàn)檫@可以更精確的顯示一個(gè)特定的象素是否由于系統(tǒng)的移位而沒(méi)有被著色。
打印系統(tǒng)得到的信息可以存在于打印系統(tǒng)中或成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一部分。該打印系統(tǒng)可以是一個(gè)“啞巴”型的外圍設(shè)備，附帶它的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳送所需的信號(hào)并使電路24將合適的指令傳遞到墨汁分配器22?；蛘撸蛴∠到y(tǒng)可以具有一個(gè)提供象素已經(jīng)被打印的信息的微控制器28。在另外一種方案中，打印系統(tǒng)可以是具有微處理器功能的單機(jī)形式，其中微處理器功能由諸如數(shù)字信號(hào)處理器或通用中央處理單元等的處理器執(zhí)行。用于組件28的”微控制器”這一術(shù)語(yǔ)，將包括微控制器，數(shù)字信號(hào)處理器，中央處理單元，以及類(lèi)似相當(dāng)?shù)钠骷?br> 帶有或不帶有微處理器28的打印驅(qū)動(dòng)電路，可以控制墨汁分配器22使得其將墨汁分配到要形成圖像的表面上。這里所用的術(shù)語(yǔ)“墨汁”，包括可以噴射到一個(gè)表面上使圖像被肉眼或其他特殊設(shè)備可視的任何材料。例如，該墨汁分配器可以噴射或者分配一種只有在紫外線(xiàn)(UV)燈下時(shí)才可看到的材料，這與用于活動(dòng)場(chǎng)所或體育館入口處(給入場(chǎng)者)手上蓋的(紫外線(xiàn)識(shí)別的)印記相似。具有該印記的人看不見(jiàn)印記，直到他的手放在一個(gè)UV燈下時(shí)才能看見(jiàn)該印記。類(lèi)似地，術(shù)語(yǔ)墨汁可以包括凝膠、粉末、懸浮液等那些通常不被包括在術(shù)語(yǔ)“墨汁”中的物質(zhì)。
典型地，打印系統(tǒng)必須保持與表面的接觸直到整個(gè)圖像被填滿(mǎn)。這可以包括當(dāng)錯(cuò)過(guò)的象素被打印時(shí)打印機(jī)再次經(jīng)過(guò)先前打印過(guò)的象素。這使得運(yùn)動(dòng)傳感器可以跟蹤該設(shè)備的運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，墨汁必須是某種類(lèi)型的快干墨汁，或者需要一個(gè)固化元件36。如果運(yùn)動(dòng)傳感器不需要接觸來(lái)形成跟蹤運(yùn)動(dòng)，則不需要墨汁固化元件36。
如果需要一個(gè)墨汁固化元件，該元件可以是諸如UV燈泡或預(yù)先噴涂的化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)墨汁接觸到該物質(zhì)時(shí)即會(huì)變干。圖2中的實(shí)施例顯示了安裝有一個(gè)化學(xué)物質(zhì)分配器36，以便該化學(xué)物質(zhì)在緊臨墨汁分配之前被分配，使得墨汁接觸其即會(huì)變干燥?；蛘?，使用者可以用一個(gè)噴射瓶或者從一預(yù)先處理過(guò)的刮擦件來(lái)分配該化學(xué)物質(zhì)，如其他例子中所示。在圖3中，該實(shí)施例具有一個(gè)固化墨汁的UV燈泡36，使得能夠沒(méi)有油污地進(jìn)行接觸。
正如前面所提到的，打印系統(tǒng)可以以幾種不同的方式構(gòu)成。圖2和圖3所示僅僅為多種可能構(gòu)造中的兩個(gè)不同實(shí)施例。圖2中的實(shí)施例依靠通過(guò)連接器34與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的連接獲取動(dòng)力和數(shù)據(jù)。圖3中的實(shí)施例依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，但具有一個(gè)電源38，盡管該電源可以是一個(gè)AC適配器，但其通常是一節(jié)電池。如前所述，打印系統(tǒng)可以是一個(gè)相當(dāng)獨(dú)立的系統(tǒng)，其使用連接器作為網(wǎng)絡(luò)外圍設(shè)備，從網(wǎng)絡(luò)或者文件服務(wù)器下載圖像數(shù)據(jù)，而不是從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)。該實(shí)施例可能需要某種類(lèi)型的用戶(hù)界面，這里未顯示。
類(lèi)似地，圖3中的實(shí)施例具有一墨汁固化元件36，它包括一個(gè)UV燈泡。圖2和圖3中所示的實(shí)施例也可以在微控制器28、存儲(chǔ)器30的大小、墨汁分配器22中所用墨汁的種類(lèi)等方面有所不同。
盡管這里已經(jīng)描述了一個(gè)筆式打印機(jī)的方法和裝置的特定實(shí)施例，但是其并不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由后面的權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種打印系統(tǒng)，包括一個(gè)墨汁分配器；一個(gè)產(chǎn)生初始位置信號(hào)的開(kāi)關(guān)；至少一個(gè)產(chǎn)生至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)信號(hào)的運(yùn)動(dòng)傳感器；一個(gè)連接該打印系統(tǒng)和一圖像數(shù)據(jù)源的連接器；以及一個(gè)使分配器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)、初始位置信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)分配墨汁的電路。
2.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括一個(gè)存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。
3.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括一個(gè)動(dòng)力源。
4.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括一個(gè)控制電路的微控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括一個(gè)墨汁固化元件。
6.如權(quán)利要求5所述的打印系統(tǒng)，其中，墨汁固化元件還包括下述一組元件之一一個(gè)紫外線(xiàn)光源和一個(gè)化學(xué)固化劑分配器。
7.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，該打印系統(tǒng)被裝在一個(gè)盒式件中。
8.如權(quán)利要求7所述的打印系統(tǒng)，其中，該開(kāi)關(guān)還包括一個(gè)安裝在盒式件側(cè)面的壓力開(kāi)關(guān)。
9.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，該打印系統(tǒng)還包括一個(gè)末端。
10.如權(quán)利要求9所述的打印系統(tǒng)，其中，該開(kāi)關(guān)還包括一個(gè)安裝在尖端處的壓力開(kāi)關(guān)。
11.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，運(yùn)動(dòng)傳感器還包括下述一組元件之一一個(gè)光學(xué)位置傳感器和一個(gè)射頻位置傳感器。
12.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，運(yùn)動(dòng)傳感器具有一個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)傳感器。
13.如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中，連接器包括下述一組元件之一一個(gè)紅外線(xiàn)連接器、一個(gè)通用串行總線(xiàn)連接器、一個(gè)串行連接器和一個(gè)并行連接器。
14.一種打印系統(tǒng)，包括一個(gè)墨汁分配器；一個(gè)產(chǎn)生初始位置信號(hào)的開(kāi)關(guān)；至少一個(gè)產(chǎn)生至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)信號(hào)的運(yùn)動(dòng)傳感器；一個(gè)存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器；一個(gè)將圖像數(shù)據(jù)、初始位置信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制墨汁分配器的控制信號(hào)的微控制器；和一個(gè)使分配器根據(jù)控制信號(hào)分配墨汁的電路。
15.如權(quán)利要求14所述的打印系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括一個(gè)連接該系統(tǒng)和一個(gè)圖像數(shù)據(jù)源的連接器。
16.如權(quán)利要求14所述的打印系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括一個(gè)動(dòng)力源。
17.如權(quán)利要求14所述的打印系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括一個(gè)墨汁固化元件。
18.如權(quán)利要求14所述的打印系統(tǒng)，其中，墨汁固化元件還包括下述一組元件之一一個(gè)紫外線(xiàn)光源和一個(gè)化學(xué)固化劑分配器。
19.如權(quán)利要求14所述的打印系統(tǒng)，其中，該打印系統(tǒng)包括一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)。
20.如權(quán)利要求14所述的打印系統(tǒng)，其中，運(yùn)動(dòng)傳感器還包括下述元件之一一個(gè)光學(xué)位置傳感器和一個(gè)射頻位置傳感器。
21.如權(quán)利要求14所述的打印系統(tǒng)，其中，運(yùn)動(dòng)傳感器具有一個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)傳感器。
22.一種使圖像數(shù)據(jù)著色的方法，包括確定墨汁分配器的初始位置；接收運(yùn)動(dòng)信號(hào)，其中運(yùn)動(dòng)信號(hào)制示墨汁分配器的運(yùn)動(dòng)；根據(jù)圖像數(shù)據(jù)使象素著色，其中象素根據(jù)相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)、初始位置信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)被著色。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，確定初始位置的步驟還包括從一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)位置傳感器接收信號(hào)的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，該方法還包括跟蹤每個(gè)象素的著色狀態(tài)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，該方法還包括將圖像區(qū)域中的任何位置處的著色狀態(tài)為未著色的象素著色，而不管相鄰象素的著色狀態(tài)如何。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，接收運(yùn)動(dòng)信號(hào)步驟還包括從一個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)傳感器接收運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并將該運(yùn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)號(hào)。
全文摘要
一種打印系統(tǒng)。該打印系統(tǒng)可以包括一個(gè)墨汁分配器、一個(gè)產(chǎn)生初始位置信號(hào)的開(kāi)關(guān)、一個(gè)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)信號(hào)的運(yùn)動(dòng)傳感器和一個(gè)使分配器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)、初始位置信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)分配墨汁的電路。該系統(tǒng)還可包括一個(gè)連接器、一個(gè)動(dòng)力源、一個(gè)微控制器、一個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)墨汁固化元件。由于打印系統(tǒng)跟蹤每個(gè)象素的狀態(tài)，因此通過(guò)將該打印系統(tǒng)橫掃過(guò)一表面，圖像數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)換到該表面上。
文檔編號(hào)B41J3/36GK1571733SQ02820465
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者菲利普·道伯恩斯 申請(qǐng)人:英特爾公司