一種噴墨打印機信號同步分接板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，一端設置接收端口接收檢測信號，另一端設置輸出端口連接噴頭控制板、輸出檢測信號，信號同步分接板內(nèi)部設置FPGA，F(xiàn)PGA將接收的檢測信號在同一時刻分接成至少兩通道完全相同的檢測信號，輸出端口將分接后的至少兩通道檢測信號同步并行傳輸至至少兩個噴頭控制板，用以控制噴頭打印。信號同步分接板將檢測信號分接為多通道信號，可同時連接多個噴頭控制板，從而控制更多的噴頭進行噴繪，對多個噴頭進行不同方式排列可增加打印幅寬、提高打印速度、增強打印分辨率或實現(xiàn)多色彩打印，同時令各噴頭控制板同步接收信號，避免由于信號不同步而造成的某噴頭打印滯后，避免影響噴繪質(zhì)量。
【專利說明】一種噴墨打印機信號同步分接板

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種噴墨打印機信號同步分接板，具體說涉及一種將檢測信號同時分接成多個通道信號并同步并行傳輸給多個噴頭控制板使用的信號同步分接板。

【背景技術】
[0002]噴墨打印機按照打印圖文的方式可分為兩類，一類是噴頭往復運動噴射圖文；另一類是噴頭不移動、打印介質(zhì)移動的方式噴射圖文，即Onepass方式，通常打印可變數(shù)據(jù)，如條形碼、票據(jù)信息時使用此種噴墨打印機。Onepass方式打印走紙速度很快，可達到200m/s或者更快的打印速度，同時要保證較高的打印質(zhì)量，打印分辨率可達600dpi。在此種打印過程中，通常是將作為打印目標的圖文數(shù)據(jù)存儲在PC主機中，該圖文數(shù)據(jù)包括圖像或者文本，圖文數(shù)據(jù)通過光柵圖像處理變換為可打印格式的變換數(shù)據(jù)，最終將經(jīng)光柵圖像處理后的可打印數(shù)據(jù)傳給噴頭進行圖文打印。噴頭控制板是噴墨打印機控制系統(tǒng)到噴頭的接頭電路板，每種噴頭都需要自己的接口電路，噴頭控制板的一端連接噴頭，另一端連接主控制板。
[0003]根據(jù)具體需求，有時要將多個噴頭首尾相接采用并行排列方式以提高打印寬度，有時要將多個噴頭首尾對齊采用串行排列方式以提高打印速度，有時需要將多個噴頭首尾采用差值排列方式以提高打印分辨率，或者在需要打印多種色彩時，也需要將多個噴頭連接不同色彩的墨水進行噴繪。在滿足以上需求而使用多個噴頭時，可以將主控板連接多個噴頭控制板，再由每個噴頭控制板連接其控制的噴頭進行打印。在向打印介質(zhì)上進行打印時，由多個噴頭進行噴射墨滴完成。每個噴頭何時開始噴射墨滴，是由接收的檢測信號決定的，其中一個信號是由傳感器檢測到的打印介質(zhì)頁起始位置信號，另一個信號是由編碼器檢測到的光柵信號，將檢測的信號傳輸給噴頭控制板后，主機通過CAN總線發(fā)送開始打印命令，用以控制噴頭開始噴墨，根據(jù)板接收地址將開始打印命令先傳遞給第一個噴頭控制板，然后再將開始打印命令傳遞給第二個噴頭控制板，以此類推，直至將開始打印命令傳遞給最后一個噴頭控制板，由于不同噴頭控制板先后接收主機發(fā)送的開始打印命令，因此接收開始打印命令的時刻會出現(xiàn)少量時間間隔，從而使噴頭控制板連接的噴頭接收到的開始打印命令不同步，有可能會造成后接收到開始打印命令的噴頭噴射滯后而影響噴繪效果。同理，主機通過CAN總線還可發(fā)送暫停打印命令和停止打印命令，都需要保證各個噴頭控制板同時接收到命令，才能保證各個噴頭接收到命令的同步性，以確保噴繪質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本實用新型的目的在于提供一種將檢測信號同步分接成多通道信號的噴墨打印機信號同步分接板。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出一種噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，一端設置接收端口接收檢測信號，另一端設置輸出端口連接噴頭控制板、輸出檢測信號，信號同步分接板內(nèi)部設置FPGA，F(xiàn)PGA將接收的檢測信號同步并行分接成至少兩通道完全相同的檢測信號，輸出端口將分接后的至少兩通道檢測信號同步傳輸至至少兩個噴頭控制板，用以控制噴頭打印。
[0006]在上述的噴墨打印機信號同步分接板中，所述的接收端口包括編碼器接口和傳感器接口，編碼器接口用于接收編碼器檢測的光柵信號，傳感器接口用于接收傳感器檢測的頁起始位置信號。
[0007]在上述的噴墨打印機信號同步分接板中，所述的FPGA可將編碼器檢測信號提升至四倍的精度輸出。
[0008]在上述的噴墨打印機信號同步分接板中，所述的FPGA分接信號速度為納秒級。
[0009]在上述的噴墨打印機信號同步分接板中，所述的FPGA連接CAN總線通道，用來接收主機發(fā)送的開始打印、暫停打印及取消打印的操作設置。
[0010]在上述的噴墨打印機信號同步分接板中，所述的輸出端口至少設置兩個，輸出端口的數(shù)量與分接板分接信號后的通道數(shù)相等，輸出端口數(shù)量大于等于噴頭控制板數(shù)量，所述噴頭控制板連接噴頭，噴頭數(shù)量由噴頭控制板決定，噴頭數(shù)量至少為一個。
[0011]在上述的噴墨打印機信號同步分接板中，所述的輸出端口可被單獨控制進行頁起始位置信號的延遲處理。
[0012]本實用新型在信號傳輸過程中使用一信號同步分接板，信號同步分接板接收檢測到的頁起始位置信號和光柵信號，將檢測信號同步并行分接為多通道信號，并同時傳輸至多個噴頭控制板，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于:
[0013]1、信號同步分接板將一通道信號分接為多通道分接信號，每一通道信號傳輸至一個噴頭控制板，故可使用多個噴頭控制板，從而控制更多的噴頭進行噴繪，更多的噴頭采用不同排列方式能夠增加打印幅寬、提高打印速度、增強打印分辨率、或者也可實現(xiàn)多色打印。
[0014]2、信號同步分接板同步并行將每一通道信號進行分接并傳至噴頭控制板，即在信號同步分接板接收到主機發(fā)送的開始打印命令后，各個噴頭控制板可在同一時刻接收到打印命令及信號，可以避免由于先后傳輸?shù)竭_各噴頭控制板而造成后接收到打印命令的噴頭控制板控制噴頭打印出現(xiàn)滯后，避免影響噴繪圖文的質(zhì)量。
[0015]3、信號同步分接板可在編碼器檢測的精度基礎上再提高四倍精度，令檢測位移更加準確，提高打印機噴繪質(zhì)量。
[0016]4、可對任意一路輸出端口進行頁起始位置信號的延遲處理，以觸發(fā)配套使用的攝像頭、分揀機等輔助設備的啟動，完善打印機配套功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型中打印噴頭與打印介質(zhì)對應關系示意圖；
[0018]圖2為本實用新型中編碼器檢測的輸入信號示意圖；
[0019]圖3為本實用新型實施例中信號傳輸和數(shù)據(jù)傳輸模型基本組成方框圖；
[0020]圖4為本實用新型實施例中信號同步分接板主要配置單元的方框圖。

【具體實施方式】
[0021]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0022]圖1為本實用新型中打印噴頭與打印介質(zhì)對應關系示意圖，在Onepass打印過程中，打印介質(zhì)沿X軸方向進行傳送，噴頭的位置固定不動，在打印介質(zhì)的預設待打印圖文的位置經(jīng)過打印噴頭下方時，噴頭進行噴墨打印。為確保正確的噴頭噴墨時刻，需要在傳送過程中檢測出打印介質(zhì)傳送的位置，從而控制噴頭在預設的對應位置噴繪圖文，其中一個檢測位置是打印介質(zhì)的頁起始位置，另一個位置是打印頁面內(nèi)的待打印圖文起始位置，頁起始位置通過光電傳感器進行檢測得到，圖文起始位置即距離頁起始位置的距離d通過編碼器檢測的光柵信號得出。檢測得到的頁起始位置信號和光柵信號再傳輸至噴頭控制板，噴頭控制板控制噴頭在到達合適時刻時進行噴墨，完成圖文打印，如圖1的實施例中，打印介質(zhì)在傳送過程中，當噴頭Hl噴繪的預設打印圖文開始位置傳送到達噴頭Hl下方時，程序控制噴頭Hl噴射指定圖文，當噴頭H2噴繪的預設打印圖文開始位置傳送到達噴頭H2下方時，程序控制噴頭H2噴射指定圖文，當噴頭H3噴繪的預設打印圖文開始位置傳送到達噴頭H3下方時，程序控制噴頭H3噴射指定圖文，當噴頭H4噴繪的預設打印圖文開始位置傳送到達噴頭H4下方時，程序控制噴頭H4噴射指定圖文。若噴頭數(shù)量或噴頭排列方式有別，原理相同，即在該噴頭噴繪的預設打印圖文開始位置傳送到達該噴頭下方時，該噴頭進行墨水噴射。
[0023]在噴頭開始打印后，編碼器持續(xù)檢測反饋光柵信號，軟件根據(jù)編碼器檢測的光柵信號得出走紙位移從而反饋預設打印圖文的位置，噴頭根據(jù)編碼器的持續(xù)反饋控制噴墨，實現(xiàn)所需分辨率的打印作業(yè)。
[0024]圖2為本實用新型中編碼器檢測的輸入信號示意圖，編碼器的輸入信號包括一路脈沖信號a和一路脈沖信號b,脈沖信號a和脈沖信號b的相位差為90° ,以打印機打印分辨率為600dpi為例，則一個脈沖周期D代表l/600inch的位移量，信號同步分接板分別記錄一個脈沖周期D內(nèi)脈沖信號a的上升沿LI和下降沿L3以及脈沖信號b的上升沿L2和下降沿L4，即將一個脈沖周期D分割為四等份，則一等份對應的位移為I/(600*4)=l/2400inch，每一個脈沖周期都是同樣的原理，固通過信號同步分接板后，編碼器檢測的輸出光柵信號精度可提高至四倍精度。
[0025]下面結合圖3對信號傳輸過程進行說明，此實施例以分接板可以將一通道信號分接為四通道信號為例。首先經(jīng)光電傳感器獲得的頁起始位置信號和經(jīng)編碼器獲得的光柵信號發(fā)送至分接板，信號通過分接板的處理，將頁起始位置信號和光柵信號同步并行分接為四個通道輸出，每一通道內(nèi)的信號完全相同，分接板的處理速度為納秒級，此速度可保證四個通道在同一時刻輸出信號，然后將每一通道輸出信號同步傳輸至對應的噴頭控制板，本實施例設置有第一噴頭控制板、第二噴頭控制板、第三噴頭控制板以及第四噴頭控制板，各噴頭控制板連接至少一個噴頭，頁起始位置信號和光柵信號傳送至噴頭控制板后，噴頭控制板控制噴頭在打印介質(zhì)傳送至預設的圖文位置時噴出墨滴，完成噴繪。
[0026]其中噴頭噴繪的打印數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸至噴頭的，數(shù)據(jù)發(fā)送過程，先令PC通過直接內(nèi)存訪問方式把經(jīng)光柵圖像處理后的打印數(shù)據(jù)傳送到主控制板，主控制板為PCIE板，主控制板對打印數(shù)據(jù)進行處理轉化，后分別傳輸給第一噴頭控制板、第二噴頭控制板、第三噴頭控制板和第四噴頭控制板，噴頭控制板內(nèi)設置有可編碼邏輯單元和同步動態(tài)隨機存儲器，打印數(shù)據(jù)傳送至噴頭控制板上的可編碼邏輯單元內(nèi)，由于并行打印數(shù)據(jù)量巨大，可編碼邏輯單元內(nèi)部存儲器不能存儲全部并行打印數(shù)據(jù)，可編碼邏輯單元一邊接收打印數(shù)據(jù)、進行打印數(shù)據(jù)是否傳輸有誤的校驗；一邊將開始接收并校驗無誤的數(shù)據(jù)傳送至同步動態(tài)隨機存儲器中，以騰出可編碼邏輯單元中新的空間繼續(xù)接收和校驗新傳入的打印數(shù)據(jù)。若校驗的打印數(shù)據(jù)有誤，軟件控制將有誤報告反饋給打印機主控制板，主控制板重新發(fā)送打印數(shù)據(jù)至噴頭控制板進行校驗；若校驗的并行打印數(shù)據(jù)無誤，軟件控制將無誤信號反饋給打印機主控制板，主控制板繼續(xù)發(fā)送新的打印數(shù)據(jù)至噴頭控制板進行校驗，即完成了打印數(shù)據(jù)的預先儲存功能，噴頭控制板的可編碼邏輯單元中設置一個或多個分區(qū)，每一分區(qū)對應存儲一個噴頭打印時所需的打印數(shù)據(jù)。當軟件接收頁起始位置信號和光柵信號控制發(fā)出打印命令后，噴頭控制板的可編碼邏輯單元中存儲的打印數(shù)據(jù)傳給多個噴頭進行圖文打印。
[0027]圖4為本實用新型實施例中信號同步分接板主要配置單元的方框圖，信號同步分接板主要配置單元包括FPGA、傳感器接口、編碼器接口、第一輸出端口、第二輸出端口、第三輸出端口、第四輸出端口、CAN PHY和供電模塊，信號同步分接板上的傳感器接口接收傳感器檢測到的頁起始信號接口，信號同步分接板上的編碼器接口接收編碼器檢測得到的光柵信號，信號同步分接板上的FPGA分別將接收來的頁起始位置信號和光柵信號由一通道信號同步并行分接成四個完全相同的通道信號，并同步傳輸至四個輸出端口，即第一輸出端口、第二輸出端口、第三輸出端口和第四輸出端口，每一輸出端口分別連接一個噴頭控制板，輸出端口分別將相同的頁起始位置信號和光柵信號通過硬件連線傳輸給噴頭控制板，控制噴頭何時噴墨。需要指出的是，輸出端口也可不全部使用，即某個接口并不連接噴頭控制板，具體如何連接由實際打印情況決定。FPGA的另一個功能是接收經(jīng)PC發(fā)送的開始打印、暫停打印、取消打印等設置，PC將這些設置經(jīng)PCIE后通過CAN總線傳出，再由信號同步分接板上的CAN PHY接收后傳輸至FPGA中，以控制信號同步分接板執(zhí)行開始打印、暫停打印或取消打印等命令，下面以接收開始打印命令為例，當CAN PHY接收到主機發(fā)送的開始打印命令后，F(xiàn)PGA將分接后的四個通道的相同信號同一時刻發(fā)送至各個噴頭控制板，執(zhí)行開始打印命令；執(zhí)行暫停打印及取消打印命令的原理相同。供電模塊為噴頭控制板提供電源。
[0028]需要指出的是，信號同步分接板根據(jù)不同型號可以將一通道檢測信號分接為N通道檢測信號，N為自然數(shù)，并不局限于實施例中的四通道，此方式可應用于任一使用大于一個噴頭控制板的噴墨打印機信號傳輸系統(tǒng)中。并且，每一噴頭控制板連接噴頭的數(shù)量由噴頭控制板配置決定，本實用新型不對打印機噴頭數(shù)量進行限制，同時不對噴頭的排列方式進行限定。
[0029]本實用新型還可以應用于生產(chǎn)線上或配套使用其他輔助功能，例如在打印前后需要攝像頭拍攝或在打印完成后需要對打印物品進行分檢等情況，對于信號同步分接板上的任意一路輸出端口，都可以單獨控制對其進行頁起始位置信號輸出的延遲處理，即根據(jù)編碼器的反饋設定延遲距離，用以觸發(fā)安裝在指定位置處的攝像頭或分檢機啟動開始工作，增大打印輔助處理，完善配套功能。
[0030]需要指出的是根據(jù)本實用新型的【具體實施方式】所做出的任何變形，均不脫離本實用新型的精神以及權利要求記載的范圍。
【權利要求】
1.一種噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，一端設置接收端口接收檢測信號，另一端設置輸出端口連接噴頭控制板、輸出檢測信號，信號同步分接板內(nèi)部設置FPGA，F(xiàn)PGA將接收的檢測信號同步并行分接成至少兩通道完全相同的檢測信號，輸出端口將分接后的至少兩通道檢測信號同步傳輸至至少兩個噴頭控制板，用以控制噴頭打印。
2.如權利要求1所述的噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，所述接收端口包括編碼器接口和傳感器接口，編碼器接口用于接收編碼器檢測的光柵信號，傳感器接口用于接收傳感器檢測的頁起始位置信號。
3.如權利要求1所述的噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，所述FPGA可將編碼器檢測信號提升至四倍的精度輸出。
4.如權利要求1所述的噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，所述FPGA分接信號速度為納秒級。
5.如權利要求1所述的噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，所述FPGA連接CAN總線通道，用來接收主機發(fā)送的開始打印、暫停打印及取消打印的操作設置。
6.如權利要求1所述的噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，所述輸出端口至少設置兩個，輸出端口的數(shù)量與分接板分接信號后的通道數(shù)相等，輸出端口數(shù)量大于等于噴頭控制板數(shù)量，所述噴頭控制板連接噴頭，噴頭數(shù)量由噴頭控制板決定，噴頭數(shù)量至少為一個。
7.如權利要求1所述的噴墨打印機信號同步分接板，其特征在于，所述輸出端口可被單獨控制進行頁起始位置信號的延遲處理。
【文檔編號】B41J2/01GK203974262SQ201420366018
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權日:2014年7月4日
【發(fā)明者】張原
申請人:北京美科藝數(shù)碼科技發(fā)展有限公司