專利名稱：噴墨打印機的打印頭控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種進行單通路打印的噴墨打印機的打印頭控制裝置。
背景技術：
一直以來，通過熱、壓力將油墨噴射到紙張上進行打印的噴墨打印機已被公知。并且，在這種噴墨打印機中，為取代現(xiàn)有的大型膠印機這樣的產業(yè)用高速打印機而實現(xiàn)高品質且高速的打印，提出了具有多個打印頭的裝置的方案(例如參照下述專利文獻1及2)。在這種現(xiàn)有的噴墨打印機中，下述通過所謂單通路方式進行高速打印的裝置已被公知在和打印紙張的移動方向垂直的方向、且在打印紙張的整個寬度內，交錯狀排列多個打印頭，使時序與打印紙張在打印頭下方的移動對應，從上述多個打印頭噴出油墨并打印。并且，為了使用通過這種單通路方式進行打印的噴墨打印機進行4色打印，對打印紙張的整個寬度上的打印頭組，在打印紙張移動的方向上以規(guī)定間隔進行青/洋紅/黃 /黑(C/M/Y/K)的4色配置(例如參照下述專利文獻3)，這一點也已被公知。另一方面，用噴墨打印機進行打印時，由上位系統(tǒng)生成的紙面數(shù)據(jù)被導入到上位控制計算機中，在上位控制計算機中提前進行RIP (Raster Image Processing 光柵圖像處理)處理、4色分版處理、噴墨變換處理(灰度的4值化處理)、進一步與任務組合進行編頁處理，并存儲到上位控制計算機中。并且，開始打印時選擇打印的任務，從上位控制計算機提取進行打印的處理完的紙面數(shù)據(jù)，發(fā)送到打印頭控制裝置。在打印頭控制裝置中，通過圖像處理計算機接收紙面數(shù)據(jù)，在圖像處理計算機中， 對接收到的紙面數(shù)據(jù)，通過應用程序進行和各色打印頭組中的打印頭的交錯狀排列對應的重新排列處理，并暫時保存到存儲器上。紙面數(shù)據(jù)在存儲器中暫時保存，變?yōu)榇蛴蕚渫瓿蔂顟B(tài)，開始打印紙張的移動，從打印頭控制裝置向打印頭輸出驅動信號，開始打印(例如參照下述專利文獻4及下述非專利文獻1)。專利文獻1 日本特開2005-7582號公報專利文獻2 日本特開2007-69364號公報專利文獻3 日本特開2006-289648號公報專利文獻4 日本特開2002-273950號公報非專利文獻1 “京七7 -J>夕’· 乂丨J 二一〉3 >総合力夕口夕‘”(京七 7株式會社2009年発行)，第7、8頁，^ V "Μ卜^ >卜 ν F (噴墨打印頭)現(xiàn)有技術中采用以下方法RIP處理后的4色分版的紙面數(shù)據(jù)通過圖像處理計算機的應用程序，進行與打印頭組中的打印頭的交錯狀排列對應的重新排列處理。因此存在以下問題在打印開始前，圖像處理計算機中的處理耗費時間。并且，通過單通路打印進行數(shù)據(jù)量大、大尺寸打印、打印至多頁的打印時，各種油墨需要和紙張尺寸對應的打印頭，但這種打印頭具有極多的油墨噴出口(噴嘴)，為對應該多個噴嘴，紙面數(shù)據(jù)的重新排列處理時間變得極大，為可迅速進行該處理并進行高速打印， 需要準備處理時間極快的高速性能的圖像處理計算機，或準備多臺圖像處理計算機。但在該現(xiàn)有技術的方法中，打印頭控制裝置的購置成本增大，進而導致噴墨打印機的購置成本增大。尤其是進行多色打印時，對應使用的油墨數(shù)，購置成本增大，因此其成本達到無法忽略的程度。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術具有的問題而出現(xiàn)，其目的在于提供一種在噴射打印機中可實現(xiàn)高品質且高速打印的、價格極為低廉的打印頭控制裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的涉及的具有用于噴射油墨的多個噴嘴的多個打印頭在與打印紙張的行進方向成直角的方向、且沿著打印紙張的寬度方向排列設置，能夠在打印紙張的寬度方向上同時打印基于所提供的紙面數(shù)據(jù)的圖像，其特征在于，具有驅動上述打印頭并從噴嘴噴射油墨的打印頭驅動基板以及PCIe (Peripheral Component Interconnect Express 快捷外設互聯(lián)標準)，并且，具有安裝有作為軟件的設備驅動器的圖像處理計算機，上述打印頭驅動基板由集成了上述PICe和上述打印頭驅動基板之間的接口功能以及打印頭驅動功能的電路構成，構成上述打印頭驅動基板的上述電路具有 FPGA(Field Programmable Gate Arrey 現(xiàn)場可編程門陣列)，該FPGA以與上述打印頭的排列方式對應的方式對上述所提供的紙面數(shù)據(jù)進行重新排列處理，作為用于控制上述打印頭驅動基板的控制軟件的上述設備驅動器，將上述所提供的紙面數(shù)據(jù)向上述打印頭驅動基板進行內部傳送處理。根據(jù)本發(fā)明，對于通過圖像處理計算機的應用程序進行的紙面數(shù)據(jù)的重新排列處理及內部的紙面數(shù)據(jù)傳送處理，可在打印的同時實時進行，無需打印開始前的圖像處理的待機時間，實現(xiàn)了打印時間的縮短，可提高生產率。并且，在本發(fā)明中，構成打印頭驅動基板的電路的ICantegrated Circuit 集成電路)使用了 FPGA(Field Programmable Gate Arrey 現(xiàn)場可編程門陣列)，因此在設備交付后可進行邏輯變更。根據(jù)具有上述構成的本發(fā)明，不必更換基板即可始終將邏輯保持到所要求的最新狀態(tài)。進一步，根據(jù)本發(fā)明，可使圖像處理計算機的個數(shù)為所需的最小限度，所以可提供一種可實現(xiàn)噴墨打印機的高品質且高速打印的、價格極為低廉的打印頭控制裝置，并可提供價格極為低廉的噴墨打印機。


圖1是表示具有本實施方式涉及的打印頭控制裝置的噴墨打印機的一個構成例的圖。圖2是圖1中的打印頭部5的II - II向視圖。圖3是表示打印頭控制裝置4的構成的框圖。
具體實施例方式以下參照

用于實施本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。此外，以下實施方式并未限定各權利要求涉及的發(fā)明，并且，實施方式中說明的所有特征的組合并不一定是發(fā)明的解
4決手段所必需的。(具有打印頭控制裝置的噴墨打印機的構成)圖1是表示具有本實施方式涉及的打印頭控制裝置4的噴墨打印機IJP的一個構成例的圖。并且，圖2是圖1中的打印頭部5的II-II向視圖。噴墨打印機IJP具有供紙裝置SP，可將連續(xù)的打印紙張6向下游側提供；打印裝置8，其具有用于對上述打印紙張6進行噴墨打印的打印頭部5 ；紙張傳送部3，通過被驅動旋轉的驅動旋轉輥31，將打印后的打印紙張6向下游側傳送；后處理裝置7，將打印后的打印紙張6切斷，或切斷并折疊。驅動旋轉輥31上并排設置按照規(guī)定的旋轉量輸出脈沖信號的編碼器32。打印頭部5具有對應油墨各不相同的打印頭組51c、51m、51y、51k，其將具有比打印紙張6的寬度尺寸6L小的長度尺寸50L的多個打印頭50沿著打印紙張6的寬度方向配置；沿著打印紙張6的寬度方向配置的各打印頭50中，在和打印紙張6相對的部分，用于噴出油墨的多個噴嘴沿著打印紙張6的至少寬度方向排列。并且，打印頭部5連接到對該打印頭部5進行控制的打印頭控制裝置4。打印頭控制裝置4連接到上位控制計算機1。該上位控制計算機1具有以下功能對輸入的打印數(shù)據(jù)進行RIP處理的功能、進行灰度變換處理的功能、編頁處理的功能、 進行打印份數(shù)及單面/雙面打印的設定的任務操作功能、完成打印準備的任務的日程管理功能、噴墨打印機IJP的控制功能、打印狀態(tài)的顯示功能，其連接到打印頭控制裝置4，并且還連接到控制噴墨打印機IJP的除打印頭部5以外的各裝置的運行的打印機控制部2。此外，在圖1中，箭頭X表示打印紙張6的移動方向。(打印頭的構成)如圖2所詳示的那樣，打印頭部5中設有用于4種顏色的油墨的打印頭組，即青色油墨用打印頭組51c、洋紅色油墨用打印頭組51m、黃色油墨用打印頭組51y、黑色油墨用打印頭組51k，各打印頭組51c、51m、51y、51k分別具有交錯狀配置的4個打印頭50、50、50、 50。另外，在本發(fā)明中，構成各打印頭組51c、51m、51y、51k的打印頭50的個數(shù)當然不限于 4個，并且其配置方式也不限于交錯狀。(打印頭控制裝置的構成)圖3是表示打印頭控制裝置4的構成的框圖。打印頭控制裝置4具有時序生成單元41及分別控制上述打印頭組51c、51m、51y、51k的圖像處理計算機42c、42m、42y、42k，即控制青色油墨用打印頭組51c的圖像處理計算機42c、控制洋紅色油墨用打印頭組51m的圖像處理計算機42m、控制黃色油墨用打印頭組51y的圖像處理計算機42y、控制黑色油墨用打印頭組51k的圖像處理計算機42k。并且，在圖3中，為避免附圖復雜化，省略了打印頭控制裝置4中的2個圖像處理計算機42m、42y。并且，在以下圖像處理計算機42c、42m、42y、 42k的說明中，所有圖像處理計算機42c、42m、42y、^k是相同構成及相同連接構成，因此記載用于控制青色油墨用打印頭組51c的圖像處理計算機42c，對其他3個圖像處理計算機 42m.42y.42k僅將標號記載到括號內。向時序生成單元41中分別輸入來自紙張傳送部3的編碼器32的編碼脈沖、來自后處理裝置7的連續(xù)紙張裁斷時序信號、連續(xù)紙張折疊位置信號等。時序生成單元41根據(jù)它們生成控制描繪的時序的各種描繪時序信號，向以下說明的圖像處理計算機42c (42m、42y、42k)的打印頭驅動基板42c3Gaii3、42y3、^k;3)，輸出生成的各種描繪時序信號。圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)具有脈沖分配基板42cl Ganl、42yl、42kl)、 接口部42c2 (42m2、42y2、42k2)、打印頭驅動基板42c3 (42m3、42y3、42k3)、中央處理單元 42c4 (42m4.42y4.42k4)、存儲器 42c5 (42m5.42y5.42k5)及硬盤 42c6 (42m6,42y6,42k6)。脈沖分配基板42(10&11、4271、421^1)連接到時序生成單元41。接口部 42c2(42m2,42y2,42k2)是導入接口，為了將通過上位控制計算機1對各色進行了分版處理的紙面數(shù)據(jù)導入到圖像處理計算機42c(42m3、42y3、42k;3)而連接到上位控制計算機1。硬盤42c6G2m6、42y6、42k6)在依次等待的狀態(tài)下暫時存儲(SPOOL)從上位控制計算機1導入的紙面數(shù)據(jù)。存儲器42c5Gaii5、42y5、4^^)是緩存，將暫時存儲到硬盤 42c6(42m6、42y6、42k6)的紙面數(shù)據(jù)從硬盤42c6 G2m6、42y6、42k6)依次提取，并送出到打印頭驅動基板42c3(42m3、42y3、42k3)。打印頭驅動基板42c3 (42m3.42y3.42k3)的構成是，進fiH十算機的 PCIe (Peripheral Component Interconnect Express 快捷夕卜設互聯(lián)標準)42c9 02m9、42y9、42k9)和外圍設備的接口的 PCIe (Peripheral Component Interconnect Express 快捷外設互聯(lián)標準)基板的功能、打印頭的驅動基板的功能集成到1塊基板上，構成的電路使用FPGA (Field Programmable Gate Arrey 現(xiàn)場可編程門陣列)42c8 (42m8、42y8、42k8)，具有作為用于控制打印頭驅動基板42c3 (42m3、42y3、42k3) 的控制軟件的設備驅動器42c7Gaii7、42y7、^k7)，為驅動各打印頭50，連接到打印頭組 51c (51m、51y、51k)。中央處理單元42c4 (42m4.42y4.42k4)進行圖像處理計算機42c (42m、 42y、42k)的所有控制。(上述構成形成的動作)輸入到上位控制計算機1并存儲的紙面數(shù)據(jù)，由上位控制計算機1通過RIP處理進行4色分版處理和灰度變換處理。在本實施方式中，以4灰度進行灰度變換處理。進一步，對變換后的紙面數(shù)據(jù)，對應輸入指定的紙面數(shù)據(jù)涉及的任務信息的紙面構成，進行編頁處理。編頁處理所需的建立信息在上位控制計算機1中生成。與編頁處理完成的紙面數(shù)據(jù)鏈接的任務信息在上位控制計算機1上注冊到打印準備完成任務的名單，并且編頁處理后的紙面數(shù)據(jù)由上位控制計算機1作為處理完的打印用紙面數(shù)據(jù)保存并管理，完成打印準備。上述打印準備完成后，開始打印。即，經由上位控制計算機1輸出開始打印的指令。具體而言，上位控制計算機1從本身具有的輸入部(未圖示)，選擇指定注冊到打印準備完成任務名單中的任務信息中的此次打印的任務信息。這樣一來，開始打印的指令從上位控制計算機1輸出，并發(fā)送到打印機控制部2。由此，打印機控制部2開始控制，噴墨打印機IJP開始動作。通過噴墨打印機IJP開始動作，紙張傳送部3的驅動旋轉輥31開始旋轉，將打印紙張6向X方向送出，并且從與驅動旋轉輥31并排設置的編碼器32輸出和打印速度(即打印紙張6的移動速度)對應的脈沖信號(速度信號)。并且，后處理裝置7具有的切斷打印紙張6的單元(未圖示)開始動作，輸出和切斷打印紙張6的時序對應的連續(xù)紙張裁斷時序信號。并且，這些信號被輸出到打印頭控制裝置4的時序生成單元41。并且，時序生成單元41經由圖像處理計算機42c的接口部42c2連接到上位控制計算機1，從上位控制計算機 1取得紙面尺寸等利用4種油墨進行打印的打印紙面的共同任務信息。取得這些信號的時序生成單元41根據(jù)來自編碼器32的速度信號、來自后處理裝置7的連續(xù)紙張裁斷時序信號，生成打印紙張6的寬度方向上的各種描繪時序信號，發(fā)送到脈沖分配基板42cl (42ml, 42yU42kl)。脈沖分配基板42cl (42mU42yU42kl)將從時序生成單元41接收的描繪時序信號發(fā)送到打印頭驅動基板42c3 (42m3.42y3.42k3)。另一方面，上位控制計算機1根據(jù)選擇指定的任務管理信息，將紙面數(shù)據(jù)傳送到打印頭控制部4的各色用圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)。各色用圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)，對從上位控制計算機1通過接口部 42c2(42m2,42y2,42k2)接收到的打印紙面數(shù)據(jù)，為了調整圖像處理計算機42c (42m、42y、 42k)的處理速度和打印頭50、50、50、50的描繪動作速度的時間差，暫時存儲(SPOOL)到硬盤42c6 (42m6、42y6、42k6)，接著從硬盤42c6 (42m6、42y6、42k6)依次提取的同時，存儲到作為數(shù)據(jù)緩存使用的存儲器42(5 0&15、4275、4^^)，依次送出到打印頭驅動基板 42c3 (42m3、42y3、42k3)。這一系列圖像處理計算機42c (42m,42y、42k)內部的打印紙面數(shù)據(jù)的傳送處理中，將作為計算機的PCIe42c9 (42m9、42y9、42k9)和外圍設備的接口的 PCIe基板的功能、打印頭的驅動基板的功能集成到1塊基板上，從用于控制打印頭驅動基板42c3G2m3、42y3、42k3)的設備驅動器42c7 Gan7、42y7、42k7)輸出指令，由此不會對中央處理單元42cM42m4、42y4、42k4)的運行增加負擔地實時執(zhí)行。并且，圖像處理計算機42c (42m,42y、42k)對從該存儲器42c5 (42m5、42y5、42k5)傳送到打印頭驅動基板42c3Gaii3、42y3、42k;3)的打印紙面數(shù)據(jù)，通過位于打印頭驅動基板42c3 G^i3、42y3、 42k3)內的 FPGA(Field Programmable Gate Arrey :現(xiàn)場可編程門陣列)42c8 02m8、42y8、 42k8)，實時變換處理為用于實際驅動打印頭的格式。該打印紙面數(shù)據(jù)的變換處理是和各色打印頭組51c(51m、51y、51k)中的打印頭50、50、50、50的交錯狀排列對應的打印紙面數(shù)據(jù)的重新排列處理。進一步，圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)對變換處理為用于實際驅動打印頭的格式的打印紙面數(shù)據(jù)，在打印頭驅動基板42c3 (42m3、42y3、42k3)內變換為打印頭驅動信號后，使該打印頭信號與從時序生成單元41傳送的描繪時序信號同步地發(fā)送到打印頭組 51c(51m、51y、51k)的各打印頭 50、50、50、50。在發(fā)送了打印頭驅動信號的各打印頭50、50、50、50中，噴嘴對應打印頭驅動信號而動作，從噴嘴向打印紙張6噴出油墨，進行描繪。另一方面，從上位控制計算機1接到開始打印指令的打印機控制部2，在噴墨打印機IJP開始動作后，為了與基于打印頭控制部4的控制的描繪同時地將噴墨打印機IJP的動作速度提高到通常的打印速度，控制紙張傳送部3及后處理裝置7等的動作。并且，上述圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)在開始描繪的同時，根據(jù)來自上位控制計算機1的任務信息的設定打印份數(shù)開始已印剩余份數(shù)的減法運算。并且，圖像處理計算機42c(42m、42y、 42k)在達到打印份數(shù)變?yōu)椤?”之前的提預定的規(guī)定份數(shù)時，將通知這一情況的第1通知信號輸出到上位控制計算機1。從圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)接到第1通知信號的上位控制計算機1，向打印機控制部2輸出催促噴墨打印機IJP的減速控制的減速指令。從上位控制計算機1接到減速指令的打印控制部2開始噴墨打印機IJP的動作速度的減速控制。并且，圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)在打印剩余份數(shù)變?yōu)椤?”時，將通知打印份數(shù)已變?yōu)椤?”的情況的第2通知信號輸出到上位控制計算機1。從圖像處理計算機42c(42m、 42y、42k)接到第2通知信號的上位控制計算機1向打印控制部2輸出噴墨打印機IJP的停止指令，向打印頭控制裝置4輸出打印頭50、50、50、50的描繪動作停止指令。在從上位控制計算機1接到停止指令的打印機控制部2及打印頭控制裝置4中，打印控制部2停止噴墨打印機IJP的動作，并且打印頭控制裝置4停止打印頭50、50、50、50的描繪動作，噴墨打印機IJP的打印控制結束。上述實施方式所示的紙面數(shù)據(jù)的重新排列處理、內部的紙面數(shù)據(jù)的傳送處理，可在進行打印的同時實時進行，無需打印開始前的圖像處理的待機時間，可縮短打印時間，提
高生產率。并且，在上述實施方式中，圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)可保留中央處理單元42cM42m4、42y4、42k4)的處理能力的同時實時執(zhí)行打印紙面數(shù)據(jù)的處理，因此可將圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)的個數(shù)抑制為所需的最小限度，可提供一種可實現(xiàn)噴墨打印機IJP中的高品質且高速打印的、價格極為低廉的打印頭控制裝置4。因此，通過使用本實施方式的圖像處理計算機42c(42m、42y、42k)，可提供一種價格極為低廉的噴墨打印機 IJP。以上說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明的技術范圍不限于上述實施方式所述的范圍。可對上述實施方式進行多種變更或改良。例如可如下構成對打印裝置8的各打印頭組51c (51m、51y、51k)設置 USB (Universal Serial BUS:通用串行總線)的連接器，可易于進行固件、FPGA42c8 02m8、 42y8,42k8)的邏輯更新。通過利用USB的連接器，在設備交付后可變更邏輯，因此不必更換基板即可始終將邏輯保持為所需要的最新狀態(tài)，極為優(yōu)選。此外，設置該USB的連接器的構成可進一步檢測紙面數(shù)據(jù)的傳送錯誤信息、進行頭部溫度、電流的監(jiān)控等，非常有用。根據(jù)權利要求的記載可知，進行了上述變更或改良的方式也可包含于本發(fā)明的技術范圍內。本發(fā)明可用于噴墨打印機的打印頭控制裝置，其可移動連續(xù)的打印紙張的同時， 通過在該打印紙張的整個寬度方向上設置的打印頭在該打印紙張的整個寬度上進行打印。
權利要求
1. 一種噴墨打印機的打印頭控制裝置，具有用于噴射油墨的多個噴嘴的多個打印頭在與打印紙張的行進方向成直角的方向、且沿著打印紙張的寬度方向排列設置，能夠在打印紙張的寬度方向上同時打印基于所提供的紙面數(shù)據(jù)的圖像，其特征在于，具有驅動上述打印頭并從噴嘴噴射油墨的打印頭驅動基板以及PCIe，并且，具有安裝有作為軟件的設備驅動器的圖像處理計算機，上述打印頭驅動基板由集成了上述PICe和上述打印頭驅動基板之間的接口功能以及打印頭驅動功能的電路構成，構成上述打印頭驅動基板的上述電路具有FPGA，該FPGA以與上述打印頭的排列方式對應的方式對上述所提供的紙面數(shù)據(jù)進行重新排列處理，作為用于控制上述打印頭驅動基板的控制軟件的上述設備驅動器，將上述所提供的紙面數(shù)據(jù)向上述打印頭驅動基板進行內部傳送處理。
全文摘要
提供一種可實現(xiàn)高品質且高速打印的、價格極為低廉的打印頭控制裝置。噴墨打印機IJP的打印頭控制裝置(4)具有打印頭驅動基板(42c3)、PCIe以及圖像處理計算機(42c)，打印頭驅動基板(42c3)由集成了PCIe和打印頭驅動基板(42c3)之間的接口功能、打印頭驅動功能的電路構成，該電路具有FPGA，該FPGA以與打印頭(50)的排列方式對應的方式對所提供的紙面數(shù)據(jù)進行重新排列處理。并且，作為用于控制打印頭驅動基板(42c3)的控制軟件的設備驅動器(42c7)，將所提供的紙面數(shù)據(jù)向打印頭驅動基板(42c3)進行內部傳送處理。
文檔編號B41J29/38GK102442088SQ201110291
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權日2010年10月6日
發(fā)明者中山貞胤 申請人:株式會社東京機械制作所