用于控制通过混合速度打印处理的介质的通过量的方法

专利名称：用于控制通过混合速度打印处理的介质的通过量的方法
技术领域：
本发明一般涉及一种用于控制在包括以不同速度进行的多个处理的打印装置中介质通过量的方法，尤其涉及在处理来自多个网络计算机的打印作业时能够组合激光打印技术和喷墨打印技术的混合式打印机中纸的通过量的控制。
在许多打印应用中，经常需要使用激光和喷墨两种打印技术以便连续地产出所需的打印作业。例如，包括多页文件的一个打印作业可以包括只有文本的一些页，只有彩色图表的一些页和包括文本和彩色图表两者的一些页。为了处理这种或者类似的情况，可以使用混合式打印机，其中“无颜色”的页由激光打印机引擎打印，“有颜色”的页由喷墨打印机引擎打印，而“有颜色和无颜色组合”的页则首先由激光打印机引擎打印一页的黑面，然后，由喷墨打印机引擎打印或成像这页的彩色部分(此外后者还可以包括打印黑色)。在这种打印机结构中，激光和喷墨打印机引擎一般串行地排列，尽管在完全无颜色的打印作业中可以使介质避开喷墨打印机引擎。
激光打印机引擎是能够以很高的介质通过量“不停地”打印的装置。对于大多数用途，激光打印机引擎的打印时间和一页上的数据覆盖量无关。然而，喷墨打印机引擎一般是“停停走走”的打印机构，需要很多的机械辅助操作。喷墨打印机引擎的打印时间取决于在一页上要被喷洒的墨的分布和数量。一般地说，喷墨打印机引擎的介质通过量比激光打印机引擎低得多。
因而，特别是在混合式打印机服务多个网络计算机的情况下，和组合激光以及喷墨打印技术的一个混合式打印机相关的一个问题是通过量“瓶颈”，即其中激光打印机引擎不能以其最大能力打印的操作状态，因为它必须等待喷墨打印机引擎。这种操作状态表示效率低下，这对在打印机的介质通过量的整个速率具有不利影响。
按照本发明，提供一种方法，利用这种方法，黑色(单色)的和彩色(多种颜色)的或者局部的彩色页以改善的总的通过量利用混合式打印机打印。混合式打印机包括一种单色激光技术和彩色喷墨技术的组合，其中单色打印作业，即只由非彩色页构成的打印作业通过激光处理打印，然后被叠放在一个打印机输出托架上，而其中彩色打印作业，即具有任何彩色内容的打印作业，退出激光打印机引擎，并通过可运动的门或其它合适的介质移动装置或方向改变装置经彩色喷墨装置被转向到第二输出托架。通过把被处理的页，即当来自计算机，网络连接，国际信息网络或其它源的页数据被打印机的硬件和软件配置处理成为由打印机的打印引擎要求的可用形式时而形成的页表示，分为两个类似于缓冲器的打印队列，即要被打印的页表示的内部“表”而改善通过量。所述的队列最好以“先进先出”的原则进行排队与出队，这样能使激光打印机引擎处理打印作业的一部分，与此同时，喷墨打印机处理另一部分或处理一个不同的打印作业。通过确保激光打印机和喷墨打印机的停机时间为最小，可以获得进一步的优点，即当前一个彩色页输出时，另一页进入彩色打印机引擎，使得两种打印装置尽可能保持为忙的状态。
按照本发明，来自彩色队列的第一彩色页，即已经开始打印处理的页，一直被跟踪直到下一页被发出。然后第二个彩色页被跟踪直到跟踪发出的下一页的时刻，并如此一直进行下去。通过连续地跟踪在从彩色队列通过打印处理时的一页，使得彩色页在另一个前页退出时进入喷墨打印机引擎，从而获得较大的打印机通过量。
具有和用于控制打印机的通过量的本方法有关的4个时间值一旦一页进入喷墨打印机引擎时完成该页打印的时间(此处称为“Ti”)；在一页上产生单色图像的时间(此处称为“Tm”)；以及一页从介质源(例如纸托架或固定的平台)到喷墨和单色打印机引擎所需的时间(此处分别称为“Tpi”和“Tpm”)。一般地说，微处理器能够以比打印装置成像彩色平面的速度较快的速度绘制彩色平面并把彩色数据传递给喷墨打印装置。因而，Ti最好通过计算喷墨打印装置在一页上使彩色数据成像所需的机械时间来估算。不过，在某些应用中，特别是微处理器不能跟上喷墨的机械装置的速度时，Ti可以通过预测彩色绘制时间或通过判断或预测喷墨打印机引擎的速度确定步骤的持续时间，其中可以计入或包括例如打印头运动以便形成图像所需的时间；任何所需的时间延迟；任何其它和涉及的应用或其处理有关的影响速度的因素等来进行估算。因而Ti的值可以根据例如页的彩色内容，喷墨打印方式(例如双向的或非双向的)，以及由用户设置的喷墨打印机的打印质量(例如“草稿”或“高品质”打印)而有很大的变化。
Tm的值由观看页的黑面来估算，并且该值取决于在具体应用中涉及的激光打印机的硬件和软件结构。Tm的值根据要被打印的页的格式而有很大的变化。绘制一页可以包括一个数据的直接传递，或涉及数据的一些进一步的处理，例如页数据的解压缩。一般地说，混合式打印装置的激光打印机部分是不停的装置，其中当页处于黑色图像点下时，对于微处理器，绘制页的黑色平面具有最高的优先权。因而，当页处在喷墨装置中时，而任何黑色平面的绘制都会使喷墨装置缺少微处理器周期。因而，按照本发明，喷墨装置完成一页的彩色平面所需的时间的任何初期或早期的估算当新的一页被送入系统中时都应该被调整。
本发明的方法可以以驻留在打印机结构内的控制程序的形式实施，该程序确定打印作业的哪一页应该是被打印的下一页。一般地说，这种打印机结构包括一个控制系统，其中包括跟踪系统内页的进程并向微处理器提供信号的多个传感器，所述微处理器包括指导各种打印操作的控制程序。
本发明以最佳实施例实现，其具有一个跟踪计时器(此处称为“计时器”)，该计时器的值在整个打印过程中具有不同的意义。当发出彩色页时，即要在其上打印彩色页的介质从介质源出来并进入通过打印机的通路时，计时器呈现预测时间的值直到该页完成。然后计时器按时间间隔递减，并成为完成前的运行时间。每当一个新页发出时，计时器便被分析，以便确定计时器是否要改变，即是否通过加上要被绘制的下一页的黑色平面所需的时间Tm以进行修正。计时器还被分析以便确定是否彩色页可以被发出或者是否彩色页应该归类为“等待”。一旦在彩色队列中有等待的彩色页，计时器便表示直到等待页可以发出前的时间，并且一旦下一页被发出，计时器便再次返回其初始意义，即直到在该过程中的当前彩色页完成的预测时间。
按照本发明，在彩色队列中的顶页呈现3个状态“未归类”，“等待”或“就绪”中的一个。未归类状态是每一页在彩色队列的顶上开始时的缺省状态。等待状态表示计时器正在向彩色页可以被发出的时刻进行减计数的状态。就绪状态表示计时器时间到，意味着在彩色队列中的一页在下一个可用时间可以被发出。这样，每一页以未归类状态开始，并可在由控制程序第一次检查时被发出，或者可以进入等待状态。在等待状态下的页保持不动，并且计时器的值按时间间隔被调整，直到该页可以进入就绪状态并随后被发出。


图1是说明由实施本发明的方法的控制程序执行的操作的主要部分的流程图；图2是说明由图1所示的控制程序在“递减计时器”步骤说明的控制程序执行的操作的主要部分的流程图。
下面说明按照本发明以程序设计语言编制的最佳程序，由该程序可推断出源码和机械码。
部分1页发送<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[if(at least one page waiting to be launched) do while(no page launched) if(Color Queue has page on top not in“waiting”state) nextpage=page at top of Color Queue else nextpage=page at top of Mono Queue Calculate Ti,Tm,Tpi and Tpm for nextpage if(nextpage is Color) if(nextpage is classified as“ready”) Timer=Ti+Tpi Launch nextpageelse(nextpage must be unclassified) /*See if current color page in process will be out of the way before nextpage reaches black imaging point.*/ /*If so.launch this page. */ if(Timer＜Tpm) Timer=Ti+Tpi Launch nextpage else /*Adjust time until completion for color page in process by the time to render black for nextpage */ Timer=Timer+Tm /*See if nextpage will get to the inkjet device before current page is done.If not.launch */ if(Tpi＞Timer)Timer=Ti+TpiLaunch nextpage else /*set Timer to value that when expired, nextpage can be classified as“ready” to be launched */ Timer=Timer-Tpi Classify nextpage as“waiting” endif endifendif else(nextpage is from the Mono Queue)if(Timer＞Tpm) /* Adjust time until completion for color page in process by the time to render black for nextpage */Timer=Timer+Tm endif Launch nextpage endif enddoendif]]></pre>部分2计时器时间间隔Decrement TimerIf(Timer is 0 and Color Queue’s top page is“waiting”)Classify top page of Color Queue as“ready”上述的最佳程序示意地表示为图1和图2的流程图。程序设计语言结合图1和图2包括由驻留在实施本发明的方法的打印机结构内的控制程序执行的最佳操作。
在这最佳程序中Tpm是用于把纸从一个选择的纸托架移动到激光打印机的时间。
Tm是打印系统微处理器被用于激光打印机成像的时间。Tm根据每页的计算的复杂性而改变。例如，只具有几行文本的页一般具有小的Tm，而具有复杂图表的一整页具有大的Tm。因为激光打印机需要连续操作，当需要提供所需的任何Tm时间时，喷墨打印被中断。
Tpi是用于使纸从选择的纸托架移动到喷墨打印机所需的时间。这包括纸通过激光打印机而运动所需的时间，即使不进行单色打印。因为通过激光打印机的运动是连续的而且速度固定，所以Tpi只根据所选择的纸托架而改变。
Ti是喷墨打印机打印给定的页所需的时间，其假定和以上对Tm的讨论一样打印不被中断。
计时器除去在图1的步150计时器被减少时之外，计时器表示在激光打印和喷墨打印两者全部完成之前剩余的时间。因而，当具有彩色的页被发出时而计时器是0时，将计时器设置为Ti+Tpi，这代表该页完成打印所需的时间。如图1所示，在计时器为0之前，可以发出第二页。当发出第二页时，喷墨打印可被中断而用于激光打印，这种中断的时间长度可以为Tm。因而，在图1的步120使计时器增加Tm，这样调整计时器，使得其0值一定代表第一彩色页的打印完成。当在步150计时器被减少Tpi时，计时器则直接代表这样的时间，在此时间之后，由于前一页不需要比一个被发出的页到达喷墨打印机的时间更长的时间，所以可以发出下一页。因为在步130对发出的页加上时间Tm，所以喷墨打印将被中断的可能性被考虑进去了。
开始图1的操作的开始是来自可以送纸的打印系统的被称为“开始”的信号。当前一页已被完全移开时产生这一信号，并且这“开始”信号由作为打印系统的一种功能的页分离机构产生。当发出“开始”信号时，便启动图1的操作，并且，只要“开始”信号继续，便重复地进行图1的操作。
在图1的系统中，一个全部为黑色(单色)的页不可能干扰喷墨打印机，因为具有一个在到达喷墨打印机之前进入的单色页出口。如果前一页是彩色页，该页的喷墨打印可能被单色页中断，这就是在步50使计时器增加Tm的原因。
如图1所示，确定在彩色队列的顶上是否有一页存在，见块10。如果没有这种页存在，便检查确定在单色队列中是否有一页，见块20。如图1所示，如果最初确定结果为在两个队列中都没有页存在，则进行重复检查，直到检查到一页为止。
在彩色队列的顶上没有页而在单色队列中有页的情况下，要被打印的下一页(“Nextpage”)是在单色队列的顶上的一页。通过把下一页设置为等于单色队列顶上的页使下一页被清除(见块30)，并检查(见块40)确定由喷墨打印机引擎当前正在打印的页是否将在相应于来自单色队列的下一页的介质到达单色成像点之前完成。如果正在由喷墨打印机引擎打印的页将在相应于下一页的介质到达单色成像点之前完成打印，则相应于下一页的介质被发出(见块60)，并除去来自单色队列的顶页(见块65)。否则，具有直到正在被打印的彩色页完成之前的预测时间值的计时器必须增加Tm，这是在相应于下一页的介质被发出之前并且来自单色队列的顶页被除去之前，用于在一页上形成单色图像所需的时间(见块50)。
如果在初始检查中发现在彩色队列顶上的页(见块10)，则确定该页的状态，见块70。如上所述，彩色队列的顶页在任何给定的时刻处于3种状态之一“未归类”，“等待”，或“就绪”。如果彩色队列的顶页是“等待”，则从图1的块20代表的检查开始，随后的处理和如果在彩色队列的顶上没有页的情况相同。如果彩色队列的顶页处于“就绪”或“未归类”状态，则下一页，即要被打印的下一页被设置为等于来自彩色队列顶上的页，见块80。
如图2所示，在计时器已被减少(见块200)之后，计时器已到0(见块210)，且在彩色队列的顶上的页处于“等待”状态(见块220)时，在彩色队列的顶上的页处于就绪状态(见块230)。处于就绪状态的页可以被立即发出。因而，如图1所示，一旦下一页被设置为等于彩色队列的顶上的页(见块80)，并且已经确定下一页处于“就绪”状态时(见块90)，计时器便被设置为Ti加Tpi之和(见块100)，相应于下一页的介质被发出(见块110)，并且来自彩色队列顶上的页被除去(见块115)。然而，如果下一页不处于就绪状态，则下一页一定是“未归类”的。在这种情况下，在相应于下一页的介质到达单色成像点之前，确定计时器是否时间到，见块120。如果在相应于下一页的介质到达单色成像点之前，计时器将时间到，则在相应于下一页的介质到达喷墨打印机引擎之前，喷墨打印机引擎是空闲的。在这种情况下，发出相应于下一页的介质是安全的，因此，计时器被设置为Ti和Tpi之和，相应于下一页的介质被发出，并且来自彩色队列的顶上的页被除去。否则，计时器被增加一个等于Tm的时间量，这时间是为下一页的单色部分成像所需的时间(见块130)。
在计时器增加之后，确定在相应于下一页的介质到达喷墨打印机引擎之前计时器是否时间到，见块140。如果是，则在相应于下一页的介质到达喷墨打印机引擎之前，喷墨打印机引擎是空闲的，这意味着设置计时器(见块100)，发出相应于下一页的介质(见块110)，以及除去彩色队列的顶页(见块115)是安全的。然而，如果在计时器时间到之前相应于下一页的介质将到达喷墨打印机引擎，则计时器被减少Tpi，这是相应于下一页的介质到达喷墨打印机所需的时间量，见块150。这便允许计时器在相应于下一页的介质可以被发出的时刻到达0，而不在由喷墨打印机正在打印的页将被送出的时刻到达0。因而，当具有处于“等待”状态的页时，计时器具有不同的意义。下一页处于“等待”状态(见块160)，然后，从初始检查在彩色队列的顶上的页(见块10)开始重复进行所述的处理。
虽然上面说明了本发明的最佳实施例的一些细节，但是应该理解，对于为特定目的而利用本发明的人员可以容易地对这些实施例作出各种改变。例如，本发明也可以用于其它涉及潜在的纸通路瓶颈的纸处理应用中。这种纸处理应用一般的特征是以不同的速度进行两种处理，因而存在可能的介质通路冲突或瓶颈。例如，一种应用可以包括由几个邮箱或输出存储器共用的成品机(例如订书机)。
本发明也可以应用于其它涉及以不同速度同时进行几个处理的应用中。首先分析具体的工作并对其进行分类，确定这种应用所需的队列数。提供足够的队列、所需的计时器数以及此处所述的供应用及涉及的处理所需的其它变量。对于每个队列，确定和队列相关的处理的速度确定步骤。一般地说，使用的变量值相应于完成和每个提供的队列相关的处理所需的时间，并相应于介质从一个开始点(一般是介质源)到进行和每个队列相关的处理的工作站所需的时间。然后页被发出并通过整个速度确定步骤被跟踪，从而按照本发明提供增加的通过量。
本发明的装置和方法的说明并不旨在用于限制本发明，而仅仅用来说明本发明的最佳实施例。其它包括这里已经说明的装置和方法的改型或改变的装置和方法都被包括在本发明中。结合附图参考上面对本发明的说明可以清楚地看出本发明的其它特点和优点。
权利要求
1．一种利用打印机系统进行打印的方法，所述打印机系统包括串行排列的单色和多色打印机引擎，所述方法包括从计算机、网络连接、全球信息网络或其它类似的源提供页数据；由所述页数据产生适合于所述单色和多色打印机引擎应用的页表示；把所述页表示分为分别相应于所述单色和多色打印机引擎的第一和第二打印队列；以及连续地跟踪从第二打印队列通过打印机的页，使得要被所述多色打印机引擎打印的每页优先于要只由所述单色打印机引擎打印的页打印。
2．如权利要求1所述的打印方法，其中所述单色打印机是通过连续操作进行打印的激光打印机，所述多色打印机是以中断的操作打印的喷墨打印机。
3．一种利用打印机系统进行打印控制的方法，所述打印机系统包括串行排列的单色和多色打印机，所述方法包括从计算机、网络连接、全球信息网络或其它类似的源提供页数据；由所述页数据产生适合于所述单色和多色打印机引擎应用的页表示；把所述页表示分为分别相应于所述激光打印机引擎和喷墨打印机引擎的第一和第二打印队列；确定要完成由所述多色打印机引擎打印的页的打印所需的最小预测时间；由要被打印的下一页可能中断所述多色打印机引擎的操作的时间调整所述预测时间；以及根据所述调整的预测时间控制页从第二打印队列经多色喷墨打印机引擎通过，使得要被所述多色打印机引擎打印的每页优先于要被所述单色打印机引擎打印的页被打印。
4．如权利要求3所述的打印方法，其中所述单色打印机是通过连续操作进行打印的激光打印机，所述多色打印机是以中断的操作打印的喷墨打印机。
5．如权利要求3所述的打印方法，其中响应小于所述下一页发出之后到达所述多色打印机的时间的所述调整的预测时间，发出下一页。
6．如权利要求4所述的打印方法，其中响应小于所述下一页发出之后到达所述多色打印机的时间的所述调整的预测时间，发出下一页。
7．一种利用打印机系统的打印方法，所述打印机系统包括串行排列的通过连续操作进行打印的第一打印机引擎以及在其后面的通过中断操作进行打印的第二打印机，所述方法包括从计算机、网络连接、全球信息网络或其它类似的源提供页数据；由所述页数据产生适合于所述第一打印机和所述第二打印机应用的页表示；把所述页表示分为分别相应于所述第一打印机引擎和所述第二打印机引擎的第一和第二打印队列；从所述第二队列发出要被所述第二打印机引擎打印的一个第一页；把计时器设置为打印所述第一页所需的最小的时间；当所述第一页未被完成时选择地按顺序发出要由所述第一打印机引擎打印的一个第二页；使所述计时装置的值增加一个所述下一页的打印可以使所述第一页的打印中断的时间；以及根据等于或小于所述发出的页到达所述第二打印机的时间的所述计时器的值，发出要由所述第二打印机打印的一个第三页。
8．如权利要求7所述的打印方法，其中所述第一打印机是一个激光打印机，所述第二打印机是一个喷墨打印机。
全文摘要
用于一种包括多个在其上应用处理同时进行的工作平台,例如包括串行的激光和喷墨打印机引擎的打印机的多个处理应用。一种控制作业通过量的方法包括为每个工作平台提供一个队列,为队列的多个作业提供作业数据,相应于每个作业应用的速度确定步骤连续地跟踪作业的处理进度,以便在一个具体工作台上每个作业完成后工作台开始下一个作业的处理。
文档编号B41J3/54GK1218221SQ981228
公开日1999年6月2日 申请日期1998年11月26日 优先权日1997年11月26日
发明者迈克尔·D·本德, 孔·M·黄, 艾伦·P·约翰逊, 格雷戈里·J·舍伍德, 阿伦·C·约德 申请人:莱克斯马克国际公司