CN1676328A - 打印机及其喷墨方法 - Google Patents

Abstract

一种打印机，其包含一喷墨讯号产生器、一数据转换器、一喷墨头以及一控制器。该喷墨讯号产生器用来依据一预设的分辨率，每隔一预设喷墨时间产生一喷墨讯号。该数据转换器用来下载欲打印的数据，该喷墨头用来打印该数据转换器所下载的数据。该控制器用来在接收到一喷墨讯号且该喷墨头尚未完成打印对应于前一喷墨讯号的数据时，控制该喷墨头在打印完成对应于前一喷墨讯号的数据后以不等候下一喷墨讯号的方式打印对应于接收到的喷墨讯号的数据。

Description

打印机及其喷墨方法

技术领域

本发明涉及一种打印机，特别是涉及一种可控制数据打印时间的打印机。

背景技术

随着打印设备的快速发展，打印机几乎已经成为人们必须添购的计算机外设产品。而喷墨打印机的低廉价格及优良的打印品质，已使得喷墨打印机成为当前运用最为普及的计算机打印设备之一。

请参阅图1以及图2，图1为已知喷墨打印机10的功能方块图，图2为图1的编码器11产生的相位讯号波形图，其中横轴表示位置。喷墨打印机10包含一编码器(phase encoder)11、一喷墨讯号产生器(print signalgenerator)12、一数据转换器(data transducer)14、一喷墨头驱动器(headdriver)16以及一喷墨头(printhead)18。当喷墨头18移动时，编码器11会产生对应的相位讯号A及B以记录喷墨头18的位置。喷墨讯号产生器12在喷墨头18以固定速度移动至预定位置时，会产生一喷墨讯号(printsignal)，从图2来看，每当喷墨头18移动至位置N、N+1、N+2...时(其为相位讯号A或B产生变化时)，喷墨讯号产生器12就会产生喷墨讯号，其中位置N、N+1、N+2...之间为等距。数据转换器14在接收到喷墨讯号后，就会下载欲打印的数据，最后喷墨头驱动器16会驱动喷墨头18将下载的数据打印出来。

请参阅图3，图3为打印机10要打印的分辨率超过编码器11在正常模式时所能代表的分辨率的稳定讯号图，其中横轴表示时间。假设打印机10的标准工作模式系为600dpi(每英时墨点数)，如果打印机10操作在600dpi的情况下，则喷墨头18在到达位置N时，喷墨讯号产生器12会产生喷墨讯号P1，当喷墨头18在到达位置N+1时，喷墨讯号产生器12会产生喷墨讯号P5，当喷墨头18在到达位置N+2时，喷墨讯号产生器12会产生喷墨讯号P9，以此类推。若要打印机10操作在高分辨率时，喷墨讯号产生器12就会依据设定的高分辨率以决定一预设喷墨距离，且每隔该预设喷墨距离产生一喷墨讯号。举例来说，当使用标准模式为600dpi的打印机10要操作2400dpi的高分辨率时，就必须以内插法在原先打印每两个600dpi的位置之间控制喷墨头18喷出三次墨滴。换言之，在位置N与位置N+1之间，喷墨讯号产生器12会依据之前喷墨头18移动相对位置的距离所需要的时间以及所要的分辨率，将原先由位置N-1移动到位置N所要的时间数等分成三喷墨时间，而喷墨讯号产生器12每隔一喷墨时间产生喷墨讯号P2、P3、P4。待数据转换器14接收到喷墨讯号后，就会依序下载对应的数据，而喷墨头驱动器16就会依据下载的数据驱动喷墨头18打印出所要的数据。如此一来，单位长度内的喷墨次数增加，则打印的分辨率也随之增加。

然而，为了让喷墨头18有足够的时间喷出额外的墨滴，所以在进行高分辨率打印时，喷墨头18的移动速度就要放慢。

请参阅图4，并请一并参阅图3，图4为打印机10要打印的分辨率超过编码器11在正常模式时所能代表的分辨率的实际讯号图。虽然喷墨讯号产生器12能依据预设的分辨率以决定在一预设喷墨时间时产生一喷墨讯号，但如前所述，喷墨头18在进行高分辨率打印时，必须放慢其移动速度，然而控制喷墨头18移动的马达在低速时会变得不稳定，也因此喷墨讯号产生器12产生喷墨讯号的时间虽然固定，但是喷墨头18不稳定的移动速度会导致喷出的墨滴并没有落在正确的预设位置。如图4所示，当数据转换器14接收到喷墨讯号P8时，就会下载对应的打印数据Data8，而喷墨头18就会打印下载的打印数据Data8。可是喷墨头18还没有把打印数据Data8打印完毕，而下一个喷墨讯号P9却已为数据转换器14所接收并下载对应的打印数据Data9，此时移动速度不稳定喷墨头18还正在打印上一个打印数据Data8。这么一来，喷墨讯号产生器12就会忽略喷墨讯号P9，而不会通知数据转换器14下载对应打印数据Data9。之后的喷墨讯号P10产生时，数据转换器14反而会下载打印数据Data9，而喷墨讯号P11产生时，数据转换器14会下载打印数据Data10。由于每一列(swath)的打印长度固定，所以每一列的所需要的喷墨讯号次数也是固定的，但是打印机10在每一列所要的喷墨讯号都已全部产生后，仍会有部分的数据尚未下载，此时就会发生打印工作错误的情形。所以为了让每次产生的喷墨讯号所对应的数据都能顺利下载并打印，是一个需要解决的问题。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种可控制喷墨讯号的打印机，该打印机可在打印过程中控制喷墨讯号对应的数据的打印时间，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供一种打印机，其包含一喷墨讯号产生器、一数据转换器、一喷墨头以及一控制器。该喷墨讯号产生器用来依据一预设的分辨率，在每隔一预设喷墨时间产生一喷墨讯号。该数据转换器用来下载欲打印的数据，该喷墨头用来打印该数据转换器所下载的数据。该控制器用来在接收到一喷墨讯号且该喷墨头尚未完成打印对应于前一喷墨讯号的数据时，控制该喷墨头于打印完成对应于前一喷墨讯号的数据后以不等候下一喷墨讯号的方式打印对应于接收到的喷墨讯号的数据。

本发明的优点在于，该打印机在接收到一喷墨讯号且该喷墨头尚未完成打印对应于前一喷墨讯号的数据时，可延迟打印该接收到的喷墨讯号所对应的数据，直到该喷墨头在打印完成对应于前一喷墨讯号的数据后，以不等候下一喷墨讯号的方式再打印对应于接收到的喷墨讯号的数据。

附图说明

图1为已知喷墨打印机的功能方块图。

图2为图1的编码器产生的相位讯号波形图。

图3为打印机要打印的分辨率超过编码器在正常模式时所能代表的分辨率的稳定讯号图。

图4为打印机要打印的分辨率超过编码器在正常模式时所能代表的分辨率的实际讯号图。

图5为本发明打印机的功能方块图。

图6为打印机在打印高分辨率时，各个相关讯号的讯号图。

图7为图5的控制器的详细功能方块图。

图8为本发明的方法流程图。

图9为判断是否仍有尚未下载的数据，以及如何清除尚未下载的数据的详细流程图。

附图符号说明

10、30    喷墨打印机        11        编码器

12        喷墨讯号产生器    14、34    数据转换器

16        喷墨头驱动器      18        喷墨头

32        控制器            42        控制讯号产生器

44        计数器            46        处理逻辑

48        多工器            50        或门

具体实施方式

请参阅图5，图5为本发明打印机30的功能方块图。打印机30包含一编码器11、一喷墨讯号产生器12、一数据转换器34、一喷墨头驱动器16、一喷墨头18以及一控制器32。为简化说明，图5中与图1具有相同标号的组件均具有相同的名称与功能，在此不再赘述。喷墨讯号产生器12用来依据预设的分辨率在每隔一预设喷墨时间产生一单稳态(monostable)喷墨讯号。控制器32接收到该喷墨讯号后，会产生一对应的控制讯号。当数据转换器34接收到该控制讯号后，才会下载欲打印的数据。最后喷墨头驱动器16会驱动喷墨头18将下载的数据打印出来，而编码器11则会记录喷墨头18移动的轨迹。

请一并参阅图5以及图6。图6为打印机30在打印高分辨率时，各个相关讯号的讯号图。假设本发明的喷墨打印机30的标准模式为600dpi，为了产生2400dpi的高分辨率，当喷墨讯号产生器12在位置N+1产生喷墨讯号P5时，喷墨讯号产生器12会依据原先由位置N移动到位置N+1所要的时间以及所要的分辨率，产生多个等分的喷墨时间。喷墨头18则会每隔一喷墨时间产生喷墨讯号P6、P7、P8。当喷墨头1 8移动至位置N+2时，喷墨讯号产生器12就会产生喷墨讯号P9，之后再依据由位置N+1移动到位置N+2所要的时间以及所要的分辨率，再产生多个等分的喷墨时间。而喷墨讯号产生器12再依据新的喷墨讯号时间产生喷墨讯号P10、P11、P12。

请一并参阅图6以及图7，图7为图5的控制器32的详细功能方块图。如图7所示，控制器32包含一控制讯号产生器(control signalgenerator)42、一计数器(counter)44、一处理逻辑(process logic)46、一多工器(multiplexer)48以及一或门(OR gate)50。控制讯号产生器42可为一D型触发器(D-flip flop)。当喷墨讯号P5传入控制讯号产生器42后，会输出一控制讯号，而数据转换器34经由多工器48接收到控制讯号后，就会开始下载对应的打印数据Data5。若此时喷墨头18并未进行打印工作时，喷墨头驱动电路16就会驱动喷墨头18打印数据Data5，而数据转换器34会传送一重置讯号予控制讯号产生器42的重置端。如图6所示，当控制讯号产生器42接收到该重置讯号后，才会重置(reset)输出的控制讯号。等到下一个喷墨讯号P6产生时，会再重复上述讯号处理过程。假设控制讯号产生器42接收到喷墨讯号P8并产生控制讯号，而数据转换器34接收该控制讯号后，就会下载数据Data8，并使喷墨头18打印数据Data8。但是喷墨头18还在打印数据Data8之时，控制器32的控制讯号产生器42却接收到喷墨讯号P9并产生对应的控制讯号。此时，数据转换器34在接收到对应喷墨讯号P9的控制讯号时，会先检查喷墨头18是否仍处于打印状态。由图6可见，喷墨头18在数据转换器34接收到控制讯号的同时仍处于打印状态，所以数据转换器34并不会下载对应喷墨讯号P9的打印数据Data9。直到喷墨头18打印数据Data8完毕之后，数据转换器34才会下载数据Data9，并传送重置讯号予控制讯号产生器42的重置端。控制讯号产生器42的重置端接收到重置讯号后，才会重置控制讯号，而数据转换器34也才会把刚下载Data9传送至喷墨头驱动器16，使其驱动喷墨头18打印数据Data9。之后，待下一个喷墨讯号P10产生，再持续上述的工作。

请注意，数据转换器34在下载数据后，会立刻或是隔一段时间之后再驱动喷墨头18打印下载的数据。

打印机30在执行一列(swath)的数据打印之前，由于每一列的正常打印长度是固定的，所以喷墨头18在每一列所需要的喷墨次数可依据预设的分辨率事先决定。举例来说，假设打印机30在600dpi的条件下，喷墨头18在每一列需打印n次，也就是说喷墨讯号产生器12需产生n次的喷墨讯号。如果将打印机30改成2400dpi，则喷墨头18在每一列需打印4*n次，也就是说喷墨讯号产生器12需产生4*n次的喷墨讯号。回头参阅图6以及图7，当打印机30决定了所要的分辨率后，所要的总喷墨次数就会被计数器44所储存，在此假设本实施例在每一列已决定需要H次的喷墨次数。当每次喷墨讯号经由或门50传到计数器44时，计数器44就会累计接收到喷墨讯号的次数N。一但喷墨头18移动至每一列的打印长度的终点时，表示喷墨头18在该列的打印工作应到此为止。此时，计数器44会将累计的喷墨讯号次数N与预设的打印次数H做比较，如果累计喷墨讯号次数N与预设的打印次数H相符，表示应打印于该列的全部数据都已顺利打印完毕。倘若累计喷墨讯号次数N与预设的打印次数H不符，表示应打印于该列的全部数据仍未全部下载并打印完毕，此时计数器44会产生一清除讯号予处理逻辑46。假设打印工作结束后，仍有10笔打印数据尚未由数据转换器34下载处理，此时处理逻辑46接收到该清除讯号后，就会每隔一段时间发出控制讯号。而每次数据转换器34接收到由处理逻辑46发出的控制讯号后，就会下载仍未打印的10笔数据，但这个时候的喷墨头18并不会打印这段时间下载的10笔数据。而计数器44就会把或门50传来的控制讯号与之前的喷墨讯号次数N加以累计，直到累计喷墨讯号次数N与预设的打印次数H相符为止。一但累计喷墨讯号次数N与预设的打印次数H相符，则清除讯号就会被清除，而处理逻辑46没有收到清除讯号后，就不会继续输出控制讯号。

总而言之，计数器44计算喷墨讯号的产生次数，并于每一列打印结束后，比较喷墨讯号的产生次数是否与每一列预设的打印次数相符，以确定每一列的打印数据是否已经全部下载并由喷墨头18打印出来。如果仍有部分数据没有打印出来，则会通知处理逻辑46产生控制讯号以便通知数据转换器34把尚未下载的数据予以下载但不会将这些数据打印出来，以避免造成打印工作的错误。

为简单说明本发明方法的运作流程，请参阅图8，图8为本发明的方法流程图。

步骤10：开始；

步骤102：控制器32的控制讯号产生器42在接收喷墨讯号产生器产生的喷墨讯号后，产生一控制讯号；

步骤104：判断喷墨头18是否正在打印前一喷墨讯号对应的数据，若是，执行步骤106，若否，执行步骤108；

步骤106：锁存(latch)控制讯号，直到前一喷墨讯号对应的数据打印完成；

步骤108：数据转换器34在接收到的喷墨讯号(实际上，数据转换器34所接收到的是对应于接收到的喷墨讯号的控制讯号)时，下载对应的打印数据；

步骤110：通知控制讯号产生器42重置控制讯号；

步骤112：判断是否已完成每一列(swath)的打印工作，换言之，判断喷墨头18是否已经抵达每一列所预设的打印终点，若是，执行步骤114，若否，执行步骤1 02；

步骤114：判断是否仍有尚未下载的数据，若是，执行步骤116，若否，执行步骤118；

步骤116：清除尚未下载的数据；

步骤118：结束。

为判断图8的步骤114中是否仍有尚未下载的数据，以及如何清除尚未下载的数据，本发明还提供以下的步骤作进一步的处理。请参阅图9，图9为判断是否仍有尚未下载的数据，以及如何清除尚未下载的数据的详细流程图。

步骤200：开始；

步骤202：在每次接收喷墨讯号时，累计喷墨讯号产生次数，N表示喷墨讯号累计的次数；

步骤204：喷墨头18是否抵达每一列所预设的打印终点，若是，执行步骤206，若否，执行步骤202；

步骤206：判断累计的喷墨讯号产生次数N是否符合每一列所预设的打印次数，若是，执行步骤212，若否，执行步骤208；

步骤208：产生控制讯号，并累计之；

步骤210：数据转换器34接收到控制讯号时会下载打印数据，但不会驱动喷墨头18打印这些下载的数据；

步骤212：结束。

这里需注意的是，图9的步骤204的判断内容就是执行图8的步骤112，也就是说，当喷墨头18抵达每一列所预设的打印终点时，也就表示喷墨头18已经完成一列的打印工作。实际上，图9的步骤206的判断内容就是执行图8的步骤114，换言之，当累计的喷墨讯号次数N与每一列预设的打印次数不符时，表示仍有尚未下载的数据需要清除，所以本发明会执行图9的步骤210，以将剩下的数据一一下载，但不会打印这些下载数据，换言之，就是清除这些未下载的数据(也就是执行图8的步骤116)。

相较于已有技术，本发明打印机可以在打印高分辨率的图案时，利用打印机内的控制器在接收到一喷墨讯号且喷墨头尚未完成打印对应于前一喷墨讯号的数据时，控制该喷墨头于打印完成对应于前一喷墨讯号的数据后，以不等候下一喷墨讯号的方式再打印对应于接收到的喷墨讯号的数据。此外，控制器也会比较喷墨讯号产生的次数是否与每一列预设的打印次数相符，以确定每一列的打印数据是否已经全部下载。如果仍有部分数据没有打印出来，则会把尚未下载的数据予以下载但不会将这些数据打印出来，以避免造成打印工作的错误。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种打印机，其包含：

一喷墨讯号产生器，用来依据一预设的分辨率，每隔一预设喷墨时间产生一喷墨讯号；

一数据转换器，用来下载欲打印的数据；

一喷墨头，用来打印该数据转换器所下载的数据；

一编码器，用来纪录该喷墨头的相对位置；以及

一控制器，用来于接收到一喷墨讯号且该喷墨头尚未完成打印对应于前一喷墨讯号的数据时，控制该喷墨头在打印完成对应于前一喷墨讯号的数据后，以不等候下一喷墨讯号的方式打印对应于接收到的喷墨讯号的数据。

2.如权利要求1所述的打印机，其中当该控制器接收到一喷墨讯号且该喷墨头尚未完成打印对应于前一喷墨讯号的数据时，该控制器可控制该喷墨头在打印完成对应于前一喷墨讯号的数据后立即打印对应于接收到的喷墨讯号的数据。

3.如权利要求1所述的打印机，其中该控制器包含一控制讯号产生器，连接于该喷墨讯号产生器，用来在接收到该喷墨讯号产生器产生的一喷墨讯号时，产生一控制讯号，该控制讯号产生器包含一重置端，连接于该数据转换器，用来在该数据转换器下载完成一笔打印数据而输出一重置讯号时，重置该控制讯号。

4.如权利要求3所述的打印机，其中该控制器包含一计数器，当该编码器显示该喷墨头已结束打印，而该计数器记录控制讯号产生的次数小于该预设的分辨率所对应的预定打印次数时，则该控制器可清除该数据转换器尚未下载的打印数据。

5.如权利要求4所述的打印机，该控制器还包含一处理逻辑以及一计数器，当该编码器显示该喷墨头已结束打印，而该计数器记录控制讯号产生的次数小于该预设的分辨率所对应的预定打印次数时，则该计数器会产生一清除讯号子该处理逻辑，该处理逻辑接收到该清除讯号后，会产生控制讯号直到该计数器记录控制讯号产生的次数等于该预设的分辨率所对应的预定打印次数为止，此时该控制器可清除该数据转换器尚未下载的打印数据。

6.如权利要求1所述的打印机，其中该控制讯号产生器是一D型触发器。

7.一种打印机打印数据的方法，该打印机包含一喷墨讯号产生器，以及一喷墨头，该方法包含下列步骤：

(a)依据一预设的分辨率，每隔一预设喷墨距离利用该喷墨讯号产生器产生一喷墨讯号；以及

(b)在接收到一喷墨讯号且该喷墨头尚未完成打印对应于前一喷墨讯号的数据时，控制该喷墨头在打印完成对应于前一喷墨讯号的数据后以不等候下一喷墨讯号的方式打印对应于接收到的喷墨讯号的数据。

8.如权利要求7所述的方法，其中步骤(b)为当接收到一喷墨讯号且该喷墨头尚未完成打印对应于前一喷墨讯号的数据时，控制该喷墨头在打印完成对应于前一喷墨讯号的数据后立即打印对应于接收到的喷墨讯号的数据。

9.如权利要求7所述的方法，其在步骤(b)中，当接收到该喷墨讯号产生器产生的一喷墨讯号时，产生一控制讯号，以及在下载完成一笔打印数据而输出一重置讯号时，重置该控制讯号。

10.如权利要求9所述的方法，其还包含当该喷墨头已结束打印，然而控制讯号产生的次数小于该预设的分辨率所对应的预定打印次数时，清除尚未下载的打印数据。

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