校准延迟线以在连续色调打印中产生灰度级的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种改进的打印机，它包括一系列以极快的速度操作运行的模拟延迟元件，因此，该打印机用于一增强型模式中以进一步细分片时钟以产生许多在连续色调打印中使用的灰度级。通过使用这种增强型模式的连续色调打印，在控制这一系列延迟元件的条件下，可由一个部分片立即领先或跟随一全“Ｏｎ”片。在要打印的每页开始，通过时延迟线链电路置于“校准模式”，可自动校准这些延迟元件。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及在打印设备中增加灰度级的数量，尤其涉及一种采用实质上作为一高速时钟的延迟元件的这种类型的打印机。本专利技术具体公开了一种改进的激光打印机，该激光打印机提供了一组连串的延迟级，这些连串延迟级能够细分片时钟脉冲以便与其它现有技术相比产生更多的灰度级，并且公开了一种校准由每一延迟级所带来的时延量的方法。由于提高了在基于电子照相术的打印机中的打印分辨率，因此打印的平滑处理方法对觉察到的打印质量的作用减小。当打印质量接近用照相机复制的产品时，通常电子照相打印机(EP打印机)不得不在图像清晰度和图像的平滑度之间作出关键的权衡选择。为了得到轮廓清晰的图像，每个半色调单元必须只能占据很小的绝对面积，与打印像素的小栅格相对应。为了达到一平滑的逐步变化的灰度级，如逼真的皮肤色调所需的那样，每个半色调单元必须包含许多可供选择的灰度级。此外，对于二进制打印，其中信息中的一比特(bit)代表一个黑或白的像素，使用者必须在图像清晰度和平滑度之间作出选择。多比特或连续色调(连续调)打印通过对每个打印像素进行多级控制避免了权衡选择清晰度和平滑度的困难。通过允许图像生成软件选择多个中间级，在给定区域内可打印的灰度级数目大大增加。例如，某一由4×4像素阵列组成的半色调单元，包括白和黑可得到17个灰度级{(4*4)+1＝17}。可是，如果这个半色调单元中的每个像素可再被细分成4个部分，就可得到65个灰度级{(4*4*4)+1＝65}，通过将每个像素细分为更多的子部分，打印机的有效分辨率就会增加。在努力增加可见的打印分辨率的过程中，打印机硬件设计已集中于将每一被打印象素分成连续的称为片的较小块的方法。一般是通过增加片时钟运行的频率，从而将每个像素更加细分，由此将每个像素分成更多的片。这种方法经过标准ASIC硅处理可在慢-中等运行速度的打印机中(例如，16页每分钟(PPM)或更少)实现300dpi和600dpi的打印。可是，在较快的600dpi打印机以及在1200dpi或更高分辨率的打印机中，将每一像素分成许多片所需的时钟频率太快了，以致于难以实现。例如，要将1200dpi的像素在12PPM情况下分成8片就需约320MHZ的片时钟频率，而这完全超出今天商用ASIC硅处理的所能达到的上限。因为传统的同步或基于时钟的方法不能提供所需的性能水平，硬件的设计必须采用异步设计技术。这种技术中的一种涉及使用模拟延迟线，但由于由给定延迟元件产生的延迟的变化，这种装置在实际应用中是很难实现的。在标准的ASIC产品中，由一理想设定获得的时延根据硅处理中所有变量、周围温度、和电源电压能够变化3到4倍。为提高打印分辨率，在传统电路中确实有效地使用延迟线之前，必须大大降低这种变化。分离的定制的延迟线模块能够用来提供可重复的延迟时间，可利用这一延迟时间进一步细分一个片。另外，在EP打印机系统中使用模拟脉冲宽度技术是有效的，可使用一分离的模拟脉冲宽度发生装置，例如由Analog Devices生产的部件号为AD9560的脉冲宽度调制芯片，或者由Dallas Semiconductor生产的部件号为DS1040的可编码的脉冲发生器。在图像处理系统或在打印机中使用延迟元件的其它方法在一些专利中也有所披露，如美国专利NO，5379126(申请人为Seto)中披露了一种色调质量很好的图像处理系统。一主时钟信号与一八位图像输入信号同步。使用锁存电路和延时电路，可改变图像信号的密度级值。这可通过由一个或多个延迟时钟的时延以及每个输入图像信号中的色调数加权某些位来实现。在一个实施例中，使用每个都与主时钟的相位不同的四个不同的延迟时钟信号来驱动一个“转换”电路，该电路沿四条不同的并行线接收从一锁存电路输出的图像信号作为输入。这些并行图像信号与时钟信号合并以为每字节图像数据提供加权的色调信号。四种不同的“子—象素”时钟信号的相位角由一组预定的时延元件确定。美国专利NO.5351137(申请人为Kato)披露了一种图像像素密度转换系统，所述图像包括混合起来的经伪半色调处理过的图像以及字符或线条图形。可利用该专利披露的各种方法增加或减少像素密度。在一些情况下，图像信号经过行缓冲器，然后经过由一图像时钟记时的延迟触发元件被传输出去。然后在图示的实施例中，D触发器排列成四排、四列，用以提供能够表示16个象素的精度。美国专利NO.5488487(申请人为Ojima)披露了一种激光打印机使用的成像系统，该系统输入一信号，在一比主时钟信号的周期短的时间周期间，对该信号进行脉冲宽度调制。该输入信号被转换成许多不同的信号，每个信号的时间长度均比时钟信号短，从而按照预定的加权进行脉冲宽度调制。无须增加时钟信号的频率就能得到高色调的信号。在第一实施例中包括唯一的一个90度相位的延迟电路，由此形成一个90°相位差的时钟。在第二实施例中，脉冲宽度调制加权不是等分，而是通过非均匀增量来调节时延。Ojima指出，“只要确保转换电路元件的稳定操作，本专利技术不限于延迟时钟信号的数量和它们之间的相位差。”这里的“稳定操作”当然是假定在各种条件下时延电路本身将不改变操作特性。美国专利NO.4681424(专利技术人Kantor)披露了一种EP打印机，它使用一“环境控制信号”(ECS)来决定要被打印的特定象素的总体灰度曝光。象素的前沿和后沿可被及时移位，以便补偿环境条件的变化。一个延迟线电路有五个连接到一系列选择器电路的独立输出。一组比较器使它们的输出状态由当前环境控制信号的电平控制。这些比较器的输出控制在一黑色象素的尾端使用的延迟量以增加其总宽度。类似地，这些比较器的输出也决定相同象素的前沿翻转定时。该延迟线根据初始时钟信号产生一组渐进的延迟脉冲，对环境条件的补偿根据ESC信号的模拟电压自动选择使用哪一个延迟线输出。美国专利NO.4625222(专利技术人Bassetti)披露了EP打印机的打印增强电路，该电路修改用于打印头的驱动信号。修改包括平滑斜线的数字化边缘，沿垂直于扫描方向的方向以及平行于该扫描的方向扩宽单个象素宽度线。所披露的电路使用移位寄存器和可变的时延元件作为延迟线来改变象素使用的灰色信号密度。沿平行于扫描的方向紧跟在黑色数据之后提供前沿和后沿灰色信号，同时沿垂直于扫描的方向为单个象素数据提供扩展的黑色信号。根据操作方式，可通过黑色和灰色信号；或如果单个象素面积包括两个灰色信号，则仅通过前灰色信号；或如果单个象素面积包括两个相加的黑色信号和一个灰色信号，则仅通过灰色信号(披露了几种不同的变化)。美国专利NO.4544264(专利技术人Bassetti)披露了一种与Bassetti的NO.4625222专利类似的电路，在该专利中披露了一种产生前或后黑色信号信息以扩展单个象素宽度的延时电路。通常，灰色象素总是被加在黑线的一边，该说明书中指出灰色象素总是加在邻近黑线后沿的位置。Bassetti的NO.4544264专利防止在加有黑色象素的相同位置出现灰色象素。因此，本专利技术的主要目的是提供一种打印机，这种打印机利用一系列模拟延迟件来增加连续色调打印中的灰度级数，从而具有比仅利用一个片时钟所获得的分辨率更高的分辨率。本专利技术的另一目的是提供一种打印机，这种打印机包括一系列进一步细分一个片时钟从而在连续色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在一计算机系统中校准延迟线电路的方法，所述计算机系统包括一用来储存图象数据的记忆存贮电路，一用于同步图象数据至图象输出装置的传输的系统时钟，以及一不按照该系统时钟在多个时间间隔中产生逻辑状态翻转的延迟线电路，所述方法包括下列步骤：（ ａ）一开始给许多串联延迟线元件中的至少一个传输一电信号，所述延迟线元件中的每一个具有一被传送到一选择电路的输出；（ｂ）给所述选择电路提供一系统时钟信号；（ｃ）当到达所述系统时钟信号的一个周期的端部时，确定多少个串联的延迟线元件已经过 一逻辑翻转，并且建立一具有等于｛每系统时钟周期中延迟线元件数目｝的数字值的“连续色调变量”；以及（ｄ）利用所述的连续色调变量来形成至少一个“密度信号”，所述“密度信号”的逻辑状态翻转发生在不是所述系统时钟翻转的时刻。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加里斯科特奥弗拉尔，托马斯坎贝尔韦德，
申请(专利权)人：莱克斯马克国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]