[發明專利]一種控制非同步多噴頭協同打印的方法

有效

• 申請號: 201310723562.4
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103640344A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 吳少泓;王云寬;胡建華;王欣波;鄭軍;秦曉飛;王慎航
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B41J29/38
• 分類號: B41J29/38;B41J2/01
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及高速多噴頭打印領域，特別是一種控制寬幅面打印系統中非同步多噴頭協同打印的方法。

背景技術

以往，各類包裝上的文字，圖形或條碼，往往采用絲網印刷機，轉印機甚至更原始的機械式滾輪凸模來完成印刷。這類印刷方法的生產效率低，印刷質量不高，印刷品的清晰度達不到要求。近幾年來，許多大公司已研發出各類熱發泡式或壓電陶瓷式的高解析度的噴頭，基于這幾類噴頭開發的非接觸式連續噴墨打印機以其靈活高效，印刷質量高并且適用性強的優勢迅速贏得更廣闊的產品市場和更好的經濟效益。

然而，由于工藝的限制，單個高解析度噴頭的寬度和精度往往滿足不了某些工業高端應用的需求。為了更充分的挖掘和利用噴頭的性能，工業噴墨打印系統通常采用多噴頭組合的方式，多噴頭協同使用，能增加一次噴射的有效噴孔個數，依此來增大打印幅面寬度，或者提高打印精度。噴頭組合的方式分為兩大類：一類是各噴頭相同位置的噴孔在物理位置上按一定間隔錯開，即各噴頭的噴孔互插。另一類是使多噴頭拼接，即使前噴頭的最后噴孔和后噴頭的最前噴孔相鄰。前者可以提高噴頭固有分辨率，而后者增大了一次噴射的縱向物理尺寸。實際的應用中，大多數情況都是為了增大打印寬度而使用多噴頭，本發明方法也是針對此種應用場合。

在工業上，通常用以下3種方式組合利用噴頭。方式1是將多個噴頭捆綁成一組，每組用一個打印主板控制器來控制。方式2是將多個噴頭分開獨立放置，但是這組噴頭仍被同一個打印主板控制器控制。方式1主要針對寬幅面的全部區域都需被覆蓋的情況，此時多噴頭橫向縱向都緊密拼接。方式2可以應用于大幅面中有多處不相鄰位置的噴印環境。在這兩種方式中，多個噴頭的時序，都是由同一個打印主板控制器控制，它們各自的打印數據也都是通過同個打印主板控制器來分發。工業實現中一般都是通過在打印數據中填充空打印數據零來簡化多噴頭的同步控制。噴頭之間的橫向距離與所需填充字節浪費的帶寬成正比。因此，填充空打印數據的方案對噴頭的相對橫向位置就有一定的約束。由于方式1中兩兩噴頭之間只有無法避免的物理卡座定位間距，故此時由噴頭間距造成的填充數據浪費的數據帶寬仍可以接受。然而如果應用中采用方式2來組合多噴頭，填充空打印數據的方案將無法適用。為了實現各噴頭橫向位置無約束的靈活噴印要求，也有第3種方式來實現。方式3就是多個控制器分別管理各個噴頭，這種實現獨立性的代價就是占用較多的計算機外圍接口。由于計算機外圍接口數目有限，這樣的一個系統能同時啟用的噴頭數就受到了很大的限制。再則考慮到現代計算機單個外圍接口的數據帶寬很可觀，如果在方式2中突破了相對位置的約束，那么就能有效地利用接口。在同等硬件配置的情況下，一個打印主板控制器控制以組為單位的多個噴頭，節省了接口，也利于系統的擴展，多個接口就可連接多個獨立的打印主板控制器，從而控制更多的噴頭。所以，如何做到一個打印主板控制器協同多個噴頭的打印，且希望這些噴頭的位置可以任意放置，是高速多噴頭打印技術的突破點。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種控制非同步多噴頭協同打印的額方法。

本發明提出的控制非同步多噴頭協同打印的方法包括步驟：主機打印引擎程序產生打印數據和控制信息，并分開傳輸給打印主板控制器；打印數據通過打印主板控制器的數據通道進入打印主板控制器中的命令解析和數據分發模塊，命令解析和數據分發模塊將各噴頭的打印數據分發至各噴頭對應的第一級緩沖FIFO中，然后經SDRAM讀寫控制器的讀寫仲裁后保存于SDRAM讀寫控制器的獨立數據區內，第二級緩沖FIFO作為各噴頭將打印的數據從SDRAM讀寫控制器讀出后的暫存處，由SDRAM讀寫控制器裁決讀SDRAM操作后填充，第二級緩沖FIFO與各自的噴頭驅動模塊相連接，隨著各噴頭觸發信號到達噴頭驅動模塊，各噴頭驅動模塊從相應的第二級緩沖FIFO中讀出打印數據發送至噴頭。

優選地，命令和參數通過打印主板控制器的命令通道進入打印主板控制器中的命令解析和數據分發模塊，隨后命令解析和數據分發模塊根據命令和參數執行相應動作，延時參數被分發至觸發管理模塊。

優選地，對于主機與打印控制器之間的單個接口內部有大于控制噴頭總數的多個微數據通道時，命令解析和數據分發模塊根據不同微數據通道的地址選擇，接收數據后直接存入對應噴頭的第一級緩存中，對于主機與打印控制器之間的單個接口內部有少于控制噴頭總數的數據通道時，命令解析和數據分發模塊從單一微數據通道接收所有噴頭的數據，并進行拆包解析數據包標識，分發至各噴頭的第一級緩存FIFO中。