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Hintergrund der Erfindungen
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1. Gebiet der Erfindungen
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Signalisierungsverfahren
für eine
Stifttreiberschaltungsschnittstelle und spezifischer auf ein Signalisierungsverfahren,
das eine Stifttreiberschaltung verwendet, um eine Kombination von
Signalen einschließlich
zumindest eines Signals aus einer Signalschnittstelle zu verarbeiten,
um Informationen zu liefern, die einer Signalleitung zugeordnet sind,
die aus der Signalsschnittstelle eliminiert worden ist.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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1 zeigt
ein Steuerungs-/Treiber-/Stiftsystem 100, das eine Steuerungsschaltung 102,
eine Stifttreiberschaltung 104 und einen Stift 106 für einen Drucker
umfasst. Das System 100 umfasst eine herkömmliche
Seriellschnittstelle 108 zwischen der Steuerungsschaltung 102 und
der Stifttreiberschaltung 104. Das System 100 umfasst
auch eine herkömmliche
Signalschnittstelle 110 zwischen der Stifttreiberschaltung 104 und
dem Stift 106.
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Im
Allgemeinen ist die digitale Stiftsteuerung 102 für ein Kommunizieren
mit der analogen Stifttreiber-Integrierte-Schaltung (Stifttreiber-IC; IC = integrated
circuit) 104 verantwortlich, um die Tintenstrahlstifte
zu steuern. Spezifischer ausgedrückt
liefert die Steuerungsschaltung 102 Daten und Zeitgebungsinformationen
an die Stifttreiberschaltung 104, um Tropfen von Tinte
abzufeuern. Die Steuerungsschaltung 104 überwacht
auch die Stiftkopftemperatur und puls-wärmt den Stift 106,
wenn derselbe nicht warm genug ist, um eine annehmbare Druckqualität aufrechtzuerhalten.
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2 zeigt
ein Zeitgebungsdiagramm 200 der Signale, die typischerweise
in derartigen Systemen zu finden sind, nämlich TAKT 202, DATEN 204, LADEN 206,
ABFEUERN-AKTIVIERUNG 208 und WÄRMEN-AKTIVIERUNG 210 (die
Namen der Signale können
variieren, aber die Funktionen sind normalerweise die gleichen).
Bei diesem Beispiel eines typischen Signalisierungsschemas wird
das TAKT-Signal 202 verwendet, um Daten Bit-um-Bit über das
DATEN-Signal 204 von der digitalen anwendungsspezifischen
integrierten Schaltung („ASIC"; ASIC = application-specific
integrated circuit) 102 zu der Stifttreiber-IC 104 zu
schieben. Es ist ein einziges bidirektionales DATEN-Signal 204 gezeigt,
da einige Statusinformationen aus der Stifttreiber-IC 104 auf der
gleichen Leitung zurückgegeben
werden könnten,
wenn keine Daten hineinübertragen
werden. Einige Systeme können
mehrere DATEN-Signale aufweisen. Wenn alle Datenbits in ein inneres
Schieberegister der Stifttreiber-IC 104 geschoben worden sind, überträgt die ansteigende
Flanke des LADEN-Signals 206 z.
B. die Inhalte des Schieberegisters in ein inneres Steuerregister
der Stifttreiber-IC 104. Dieser Ladeschritt ist notwendig,
um zu verhindern, dass die Stifttreiber-IC 104 auf die
Verschiebungsdaten anspricht, wenn die Bits über jede der verschiedenen
Steuerbitpositionen rieseln (trickeln). Sind die Daten übertragen
und geladen worden, kann ein Abfeuern und ein Wärmen beginnen.
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Zum
Zwecke der Vereinfachung zeigt das Zeitgebungsdiagramm 200 sowohl
das ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 208 als auch das WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Signal 210 als
auf der gleichen Übertragung
aktiviert. Dies kann der Fall sein oder nicht. Das ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 208 bewirkt,
dass die Stiftdüsenwiderstände in dem
Stift 106, die durch die übertragenen Daten ausgewählt worden
sind, mit elektrischem Strom für
eine ausreichend lange Zeitdauer getrieben werden, um den Widerstand
auf eine Temperatur zu wärmen,
die hoch genug ist, um einen Tintentropfen abzufeuern. Das WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Signal 210 wird
verwendet, um Strom durch alle Düsenwiderstände zu treiben,
ungeachtet dessen, welche Düsen
für ein
Abfeuern ausgewählt
worden sind. Der WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Puls 210 wird
für eine
ausreichend lange Zeitdauer erzeugt, um die Düsenwiderstände (und somit den Stiftkopf)
zu wärmen,
ist in Dauer aber kurz genug, um ein Abfeuern von Tinte aus den
Düsen heraus
zu vermeiden.
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9 ist
ein Schema einer beispielhaften herkömmlichen multiplexenden Schaltung 900 zum Steuern
von Düsen
in einem Druckkopf eines Druckers, der sechzehn (16) Gruppen von
Düsen aufweist,
mit vier (4) Düsen
in jeder Gruppe. Die multiplexende Schaltung 900 umfasst
eine Düsengruppeauswahllogik 902,
UND-Gatter 904, 906, 908 und 910,
ODER-Gatter 912, 914, 916 und 918 und UND-Gatter 920, 922, 924 und 926,
die wie gezeigt konfiguriert sind.
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Im
Betrieb wird lediglich eine Düsengruppe zu
einem Zeitpunkt über
die vier Gruppenauswahlbits ausgewählt, die als Eingaben zu der
Gruppenauswahllogik 902 geliefert sind. Zum Beispiel werden, wenn
eine Gruppe „n" ausgewählt ist,
alle vier Düsen in
der Gruppe „n" getrieben, immer
wenn der „Wärmen-Freigabepuls" 210 aktiviert
ist. Wenn der „Wärmen-Freigabepuls" 210 nicht
aktiviert ist, wird jede der Düsen
in der Gruppe „n" getrieben, immer
dann, wenn der „Abfeuern-Freigabepuls" 208 aktiviert
ist und die entsprechenden „Auswahlbits" für diese
Düsen aktiviert
sind. Wenn weder der „Wärmen-Freigabepuls" 210 noch
der „Abfeuern-Freigabepuls" 208 aktiviert
ist, werden keine Düsen
getrieben. In logischen Begriffen wird eine Düse getrieben, wenn: (die Gruppe
derselben ausgewählt
ist) UND ((der „Wärmen-Freigabepuls" 210 aktiviert
ist) ODER (der „Abfeuern-Freigabepuls" 208 aktiviert
ist UND die Düse ausgewählt ist)).
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Ein
Nachteil der oben beschriebenen Signalisierungsimplementierung besteht
darin, dass fünf Signale
erforderlich sind, um all die Funktionen durchzuführen, die
notwendig sind, um ein Datenschieben, ein Datenladen und ein unabhängiges Düsenabfeuern
und Pulswärmen
zu liefern.
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Eine
mögliche
Lösung
würde darin
bestehen, die Stifttreiber-IC 104 „intelligenter" zu machen, so dass
dieselbe den Stift 106 automatisch wärmen und abfeuern kann, wenn
Daten aus der Digitalsteuerung 102 empfangen worden sind.
Ein derartiges System könnte
theoretisch eine Stifttreiber-IC 104 mit lediglich einem
Steuersignal aufweisen, das ein selbsttaktendes Serielldatenübertragungsprotokoll verwendet,
um Daten aus der Digitalsteuerung-ASIC 102 zu empfangen.
Sind alle Daten angekommen, würde
die „schlaue" Stifttreiber-IC 104 vor
einem Abfeuern des Stiftes 106 eine angemessene Zeitmenge pro
Programmierung derselben warten und auch die Stiftkopftemperatur überwachen,
um den Stift 106 ohne einen Eingriff aus der Digital-ASIC 102 automatisch
zu wärmen.
Während
ein derartiger Ansatz ein einziges Steuersignal vorsehen würde, erfordert
derselbe eine komplexere Stifttreiber-IC 104. Stifttreiber-ICs
sind Leistungsvorrichtungen, die entworfen sind, um hohe Ströme bei hohen
Spannungen zu treiben; jedoch sind dieselben für ein Enthalten einer Steuerlogik
nicht gut geeignet. Ferner würde
ein derartiger „schlauer" Stifttreiber 104 eine
Phasenregelschleife („PLL"; PLL = phased-locked
loop) erfordern, um mit dem Datenstrom auf der einzigen Steuerleitung
zu synchronisieren, da kein zweckgebundener Takt vorhanden ist.
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Eine
andere mögliche
Lösung
würde darin bestehen,
eine Zweidraht-Signalschnittstelle bereitzustellen, die nur TAKT-
und DATEN-Signale aufweist. Obwohl eine derartige Signalschnittstelle
keine PLL erfordern würde,
müsste
die Stifttreiberschaltung 104 immer noch die Zeitgebung
der Abfeuern- und Wärmen-Ereignisse
automatisch steuern, was On-Chip-Zeitgeber und eine Oszillierender-Takt-Schaltung auf
der IC 104 oder auf der gedruckten Schaltungsplatine („PCB"; PCB = printed circuit
board) erfordern würde.
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Zusammenfassend
gesagt erhöht
eine Hinzufügung
einer PLL und/oder von Zeitgebern zu der Stifttreiberschaltung 104 die
Komplexität
und die Kosten der Stifttreiber-IC 104 durch ein Hinzufügen einer
Schaltungsanordnung, für
die Analogherstellungsprozesse nicht gut geeignet sind. Zusätzlich könnte ein
Platzieren einer Steuerung der Abfeuern- und Wärmen-Zeitgebung in der Stifttreiber-IC 104 eine
Flexibilität
reduzieren, wobei die IC 104 möglicherweise für eine Verwendung
bei zukünftigen
Produkten weniger wünschenswert
gemacht werden würde.
Wenn die Stifttreiber-IC 104 an
einer Wagen-Gedruckten-Schaltungsanordnung („PCA"; PCA = printed circuit assembly) angeordnet
ist, würde
ein oszillierender Takt an dem Wagen auch erhöhte Strahlungsemissionen mit
Hochfrequenzen aufweisen, was Extrakosten für ein Unterdrücken erfordern kann,
um Durchführungsanforderungen
zu erfüllen.
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Das
EP 0 405 574 A offenbart
einen Flüssiginjektionsaufzeichnungskopf,
der eine treiberintegrierte Schaltung umfasst, die eine Schaltung
zum Einstellen einer Aufzeichnungsstrom-Energieversorgungszeit für elektrothermische
Wandlungselemente aufweist. Die Einstellungsschaltung weist einen
Zähler
auf. Die Aufzeichnungsstrom-Energieversorgungszeitdaten
können
in dem Zähler
in der Einstellungsschaltung in einer Synchronisation mit einem Signal
eingestellt werden, das durch ein Frequenzteilen eines Aufzeichnungsdatenübertragungstaktes
erhalten wird, oder mit diesem Taktsignal, das an eine Schaltung
geliefert wird, die in der integrierten Treiberschaltung angeordnet
ist, um Aufzeichnungsdaten auszurichten.
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Das
EP 0 890 439 A ist
auf einen Tintenstrahldrucker gerichtet, der eine elektrische Schaltung
umfasst, die ein Ausgabesignal liefert. Ein Druckkopf umfasst ein
Substrat, eine Düsenplatte, die
eine Mehrzahl von tinteemittierenden Öffnungen aufweist, eine Mehrzahl
von Strahlwärmern,
die jeweils der Mehrzahl von tintenemittierenden Öffnungen
zugeordnet sind, und zumindest einen Substratwärmer, der dem Substrat zugeordnet
ist. Ein Substratwärmertreiber
ist an dem Druckkopf angeordnet und mit demselben einstückig. Der
Substratwärmer umfasst
zumindest einen Eingang und zumindest einen mit Energie versorgbaren
Ausgang. Der zumindest eine Eingang ist mit der elektrischen Schaltung verbunden
und empfängt
ein Signal, das dem Ausgabesignal aus der elektrischen Schaltung
entspricht. Einer der mit Energie versorgbaren Ausgänge ist
mit zumindest einem der Substratwärmer gekoppelt. Der Substratwärmertreiber
ist konfiguriert, um, abhängig von
dem empfangenen Signal, selektiv den zumindest einen Substratwärmer zu
betätigen.
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Das
EP 0 811 488 A offenbart
einen Aufzeichnungskopf, der frei von einem jeglichen. Betriebsfehler
ist. M × N
Aufzeichnungselemente sind in N Blöcke geteilt, von denen jeder
M Aufzeichnungselemente aufweist, und werden für jedes M Aufzeichnungselemente
N mal getrieben. M × N
Treibungselemente treiben die M × N Aufzeichnungselemente und
versorgen dieselben mit Energie. Eine Auswahlschaltung gibt N Blockauswahlsignale
zum Auswählen
der N-Blöcke
aus, die getrennt getrieben werden sollen. Eine Eingangsschaltung
gibt Aufzeichnungsdaten ein, die den M Aufzeichnungselementen entsprechen.
Eine Ausgangsschaltung gibt gemäß der Aufzeichnungsdateneingabe
aus der Eingangsschaltung und den Blockauswahlsignalen ein treibendes Signal
an die treibenden Schaltungen aus. Die Auswahlschaltung gibt die
N-Blockauswahlsignale
auf der Basis von L (L < N) – Steuersignalen
aus.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerschnittstelle
für eine
Tintenstrahl-Stifttreiber-IC zu schaffen, die niedrigere Systemkosten
liefert, ohne die Funktionalität
zu opfern.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Stifttreiber-IC-Signalisierungsimplementierung gelehrt,
die die volle Funktionalität
und den vollen Informationsgehalt einer herkömmlichen Steuerschnittstelle
liefert und die Anzahl von Steuersignalen reduziert, ohne eine erhebliche
Menge an Schaltungsanordnung zu der Stifttreiberschaltung hinzuzufügen.
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Ein
Signalisierungsverfahren für
eine Stifttreiberschaltungsschnittstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet eine reduzierte Anzahl von
Signalleitungen in einer Signalschnittstelle zwischen einer Steuerungsschaltung
und einer Stifttreiberschaltung eines Druckers durch ein Verwenden
von Kombinationen von Signalen einschließlich zumindest eines Signals
an der Signalschnittstelle, um Informationen zu liefen, die einer
Signalleitung zugeordnet sind, die aus der Signalschnittstelle eliminiert
worden ist. Die Stifttreiberschaltung ist konfiguriert, um die Kombination
von Signalen zu verarbeiten, um die Informationen zu liefern, die
z. B. Abfeuern- und Wärmen-Pulssignalinformationen
zum Steuern von Düsen
in einem Druckkopf des Druckers umfassen. Bei einem beispielhaften
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden Kombinationen der Datenübertragungssignale,
die herkömmlicherweise
nicht auftreten, während
Daten übertragen
werden, durch die Stifttreiberschaltung verarbeitet. Bei einem beispielhaften
bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst die Kombination von Signalen ein Ladesignal, das über die
herkömmliche Dauer
desselben hinaus ausgedehnt ist.
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Die
oben beschriebenen und viele andere Merkmale und zugehörige Vorteile
der vorliegenden Erfindungen werden er sichtlich, wenn die Erfindungen
durch eine Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung,
wenn dieselbe in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen berücksichtigt
wird, besser verständlich
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Eine
detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindungen
erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
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1 ist
ein funktionales Blockdiagramm einer Steuerungsschaltung und einer
Stifttreiberschaltung für
einen Drucker und einer herkömmlichen
Seriellschnittstelle zwischen denselben; gemäß einem beispielhaften bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein Signal der Schnittstelle
ausgelassen und die Stifttreiberschaltung ist konfiguriert, um eine
Kombination von Signalen einschließlich zumindest eines der Signale,
die an der Schnittstelle verbleiben, zu verarbeiten, um das zumindest
eine ausgelassene Signal zu liefern;
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2 zeigt
Wellenformen für
die herkömmliche
Seriell-Schnittstelle
von 1;
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3 ist
eine Oberansicht einer integrierten 64-Stift-Vierer-Flatpack-Schaltung, die für eine Verwendung
als Stifttreiberschaltung für
einen Drucker gemäß einem
beispielhaften bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
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4 ist
eine Vorderansicht eines Druckkopfes, der dazu geeignet ist, durch
ein beispielhaftes be vorzugtes Signalisierungsschema der vorliegenden
Erfindung gesteuert zu werden;
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5 zeigt
Wellenformen für
eine beispielhafte bevorzugte 4-Signal-Seriellschnittstelle für eine Steuerungsschaltung
und eine Stifttreiberschaltung für
einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 zeigt
eine beispielhafte bevorzugte kombinatorische Logikkonfiguration
zum Implementieren der 4-Signal-Seriellschnittstelle
von 5 in einer Stifttreiberschaltung für einen
Drucker;
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7 zeigt
Wellenformen für
eine beispielhafte bevorzugte 3-Signal-Seriellschnittstelle für eine Steuerungsschaltung
und eine Stifttreiberschaltung für
einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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8 zeigt
eine beispielhafte bevorzugte kombinatorische Logikkonfiguration
zum Implementieren der 3-Signal-Seriellschnittstelle
von 7 in einer Stifttreiberschaltung für einen
Drucker; und
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9 ist
ein Schema eines herkömmlichen Multiplexen-Schemas zum Steuern
von Düsen
in einem Druckkopf eines Druckers.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Das
Folgende ist eine detaillierte Beschreibung des gegenwärtig besten
bekannten Modus zum Durchführen
der Erfindung. Diese Beschreibung ist nicht in einem einschränkenden
Sinne zu verstehen, sondern erfolgt nur zum Zwecke einer Darstellung der
allgemeinen Prinzipien der Erfindung.
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Sich
auf 1 beziehend ist gemäß einem beispielhaften bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zumindest ein Signal der Schnittstelle 108 ausgelassen
und die Stifttreiberschaltung 104 ist konfiguriert, um
eine Kombination von Signalen einschließlich zumindest eines der Signale,
die an der Signalschnittstelle 108 verbleiben, zu verarbeiten,
um das zumindest eine ausgelassene Signal zu liefern. Eine beispielhafte
bevorzugte Stifttreiberschaltung 104 weist eine integrierte 64-Stift-Vierer-Flatpack-Schaltung 300 (3)
auf, die konfiguriert ist, um eine Kombination von Signalen einschließlich zumindest
eines Datenübertragungssignals
aus der Signalschnittstelle 108 zu verarbeiten, um Informationen
zu liefern, die einer Signalleitung zugeordnet sind, die aus der
Signalschnittstelle 108 eliminiert worden ist. Die beispielhafte
bevorzugte IC 300 umfasst eine thermale Anschlussfläche 302,
an die eine externe Wärmesenke
(nicht gezeigt) angebracht werden kann, falls dies notwendig ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung
nicht auf eine Stifttreiberschaltung 104 beschränkt ist,
die eine integrierte 64-Stift-Vierer-Flatpack-Schaltung aufweist.
Andere Typen von Schaltungen mit der gleichen oder einer anderen
Anzahl von Stiften sind zum Implementieren der Stifttreiberschaltung 104 ebenfalls
geeignet.
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Gemäß einem
beispielhaften bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung befinden sich sowohl die Digitalsteuerung 102 als
auch die Stifttreiber-IC 104 auf einer Schaltungskarte
in einem Drucker, z. B. einem Tintenstrahldrucker. Alternativ kann
sich jede IC auf getrennten Platinen in dem Drucker befinden. Wenn
der Drucker lediglich die Stifttreiber-IC 104 umfasst,
kann die Steuerungsschaltung 102 auch auf einer Partnerelektronik
positioniert sein, die nicht Teil des Druckers ist.
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4 zeigt
einen Druckkopf 400, der dazu geeignet ist, durch das Signalisierungsschema
der vorliegenden Erfindung gesteuert zu werden. Der Druckkopf 400 ist
z. B. Teil einer Druckkassette eines Druckers und umfasst eine Mehrzahl
von Düsenwiderständen, die
in dreizehn Reihen oder „Gruppen" konfiguriert sind,
wie es gezeigt ist. Elf der Gruppen weisen vier Düsenwiderstände auf
und zwei der Gruppen weisen zwei Düsenwiderstände auf. Eine Düsenwiderstandgruppe 410 umfasst
beispielhaft Düsenwiderstände 412, 414, 416 und 418.
Somit beträgt
bei dem dargestellten beispielhaften Druckkopf 400 die
Gesamtanzahl von Widerständen
11 × 4
+ 2 × 2
= 48. Wenn eine der 13 Düsenwiderstandsgruppen
ausgewählt
ist, kann irgendeine Kombination der vier (oder zwei) Widerstände in dieser
Gruppe abgefeuert werden. Folgerichtig können bis zu vier Widerstände gleichzeitig
abgefeuert werden, da (typischerweise) lediglich eine Gruppe zu
einer Zeit ausgewählt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Signalisierungsschema der vorliegenden
Erfindung gleichermaßen
auf andere Typen von Druckköpfen
sowie auf Druckköpfe
mit anderen Anzahlen, Anordnungen und/oder Gruppierungen von Düsenwiderständen anwendbar
ist.
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5 zeigt
ein Signalzeitgebungsdiagramm 500 für eine beispielhafte bevorzugte
4-Signal-Seriellschnittstelle gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie
die Seriellschnittstelle 108 (1) liefert
die 4-Signal-Seriellschnittstelle
eine Steuer- und Kommunikationsverknüpfung (Link) zwischen einer
Steuerungsschaltung und einer Stifttreiberschaltung für einen
Drucker. Jedoch ist bei der beispielhaften bevorzugten 4-Signal-Seriellschnittstelle
das WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Signal 210 (2)
aus der Schnittstelle eliminiert worden.
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Sich
auf 5 beziehend zeigt das Zeitgebungsdiagramm 500 TAKT- 502,
LADEN- 504, ABFEUERN-AKTIVIERUNG- 506 und DATEN- 508 Signale,
die durch die 4-Signal-Seriellschnittstelle an die Stifttreiber-IC
geliefert werden. 5 zeigt auch einen „Wärmen-Freigabepuls" 510, der
intern durch eine Stifttreiberschaltung erzeugt wird. Somit unterstützt die
4-Signal-Seriellschnittstelle immer noch eine Stiftwärmung, obwohl
dieselbe keine Leitung für das
WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Signal 210 (2) umfasst.
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Wenn
ein Wärmen
erforderlich ist, wird der LADEN-Puls 504 erweitert, um
das ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 506 zu überlappen, und die Stifttreiber-IC
wärmt den
Stift für
die Dauer der Überlappung.
Alle Düsenwiderstände werden
durch das Überlappungsintervall
(durch die „Wärmen-Freigabepuls" 510-Wellenform
angezeigt) getrieben. Wenn das LADEN-Signal 504 auf einen
niedrigen logischen Zustand zurückkehrt,
werden die erwärmten
Düsenwiderstände ausgeschaltet
und lediglich die Widerstände,
die abgefeuert werden sollen, bleiben an, bis das ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 506 auf
einen niedrigen logischen Zustand zurückkehrt. Wenn lediglich ein
Wärmen
ohne irgendein Drucken erforderlich ist, wird das ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 506 im
Einklang mit dem LADEN-Signal 504 auf einen niedrigen logischen
Zustand zurückgesetzt. Wenn
lediglich ein Drucken ohne ein Pulswärmen erforderlich ist, wird
das LADEN-Signal 504 auf einen niedrigen logischen Zustand
zurückgesetzt,
bevor das ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 506 hoch wird, um
eine jegliche Überlappungszeit
zu vermeiden. Das DATEN-Signal 508 ist lediglich zur Vollständigkeit
gezeigt und wird bei der Pulswärmungskombinationsfunktion
für dieses
spezifische Beispiel nicht verwendet. Jedoch könnte ein ähnliches Schema unter Verwendung
des DATEN-Signals 508 für
die Kombinationsfunktion implementiert sein, nachdem die Datenübertragung
abgeschlossen ist, vorausgesetzt, dasselbe weist zu dieser Zeit
nicht bereits eine andere Funktion auf (wie z. B. einen Entgegengesetzte-Richtung-Datenpfad).
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Der
in 5 gezeigte „Wärmen-Freigabepuls" 510 ist
funktional mit dem externen zweckgebundenen WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Signal 210 (2)
identisch und erfordert zum Erzeugen lediglich eine kleine Menge
an kombinatorischer Logik. 6 zeigt
eine beispielhafte bevorzugte kombinatorische Logikschaltung zum
Implementieren der 4-Signal-Seriellschnittstelle
in einer Stifttreiberschaltung für einen
Drucker. Eine Schaltung wie z. B. die Logikschaltung 600 wird
für jede
Düse bereitgestellt
und umfasst UND-Gatter 602 und 604 und
einen ODER-Gatter 606, die wie gezeigt konfiguriert sind. Die
Düse wird
getrieben, immer wenn die Ausgabe des ODER-Gatters 606 wahr
(hoch) ist, was passiert, wenn eine von zwei Bedingungen erfüllt ist:
Sowohl ABFEUERN-AKTIVIERUNG 506 und LADEN 504 sind
wahr, oder die gegebene Düse
wird mit einem Düsenauswahlsignal 608 ausgewählt (z.
B. über
die Seriell-Bits, die in ein Schieberegister geschoben werden) und
ABFEUERN-AKTIVIERUNG 506 ist aktiviert. Andere Schaltungen,
die das gleiche Logikverhalten liefern wie das der Logikschaltung 600 (z.
B. unter Verwendung einer negativen Logik), werden ebenfalls als
innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegend
betrachtet.
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7 zeigt
ein Signalzeitgebungsdiagramm 700 für eine beispielhafte bevorzugte
3-Signal-Seriellschnittstelle gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie
die Seriellschnittstelle 108 (1) liefert
die 3-Signal-Seriellschnittstelle
eine Steuer- und Kommunikationsverknüpfung zwischen einer Steuerungsschaltung
und einer Stifttreiberschaltung für einen Drucker. Bei der beispielhaften
bevorzugten 3-Signal-Seriellschnittstelle jedoch sind das ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 208 und
das WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Signal 210 (2)
aus der Schnittstelle eliminiert worden.
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Sich
auf 7 beziehend zeigt das Zeitgebungsdiagramm 700 TAKT- 702,
LADEN- 704 und DATEN- 706 Signale, die durch die
3-Signal-Seriellschnittstelle an die Stifttreiber-IC geliefert werden. 7 zeigt
auch einen „Wärmen-Freigabepuls" 708 und
einen „Abfeuern-Freigabepuls" 710, die
intern durch eine Stifttreiberschaltung erzeugt werden. Somit unterstützt die
3-Signal-Seriellschnittstelle immer noch ein Stiftabfeuern und -wärmen, obwohl
dieselbe keine Leitungen für
das ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 208 und das WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Signal 210 (2)
umfasst.
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Der „Wärmen-Freigabepuls" 708 und
der „Abfeuern-Freigabepuls" 710, die
in 7 gezeigt sind, sind funktional mit dem externen
zweckgebundenen WÄRMEN-AKTIVIERUNG-Signal 210 bzw. dem
ABFEUERN-AKTIVIERUNG-Signal 208 (2) identisch
und erfordern zum Erzeugen lediglich eine kleine Menge an kombinatorischer
Logik. 8 zeigt eine beispielhafte bevorzugte kombinatorische
Logikschaltung 800 zum Implementieren der 3-Signal-Seriellschnittstelle
in einer Stifttreiberschaltung für
einen Drucker. Eine Schaltung wie z. B. die Logikschaltung 800 ist
für jede
Düse bereitgestellt
und umfasst UND-Gatter 802 und 804, einen ODER-Gatter 806 und
einen „D"-Flipflop 808,
die wie gezeigt konfiguriert sind. Zusätzliche UND-Gatter an dem Ausgang der UND-Gatter 802 und 804 für ein Düsenauswahlsignal,
wie es oben erörtert
ist, sind nicht gezeigt.
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Der „Abfeuern-Freigabepuls" 710 wird
an der steigenden Flanke des TAKT-Signals 702 erzeugt, wenn
das LADEN-Signal 704 hoch ist. Der „Wärmen-Freigabepuls" 708 wird
in der gleichen Weise wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel
erzeugt, aber der „Abfeuern-Freigabepuls" 710 ist
jetzt mit dem LADEN-Signal 704 UND-verknüpft, um
das interne Signal zu erzeugen. Die Schaltung 800 wird freigegeben,
wenn die Ausgabe der Flip-Flop 808 – Ausgabe hoch wird, was lediglich
eintritt, nachdem die Datenübertragung
beendet ist (LADEN 704 wird auf einen hohen Pegel getrieben,
dann wird TAKT 702 auf einen hohen Pegel getrieben). Nachdem
das TAKT-Signal 702 niedrig wird, kehrt der „Abfeuern-Freigabepuls" 710 auf
einen niedrigen logischen Zustand zurück. Bei der nächsten Datenübertragung wird
der niedrige Wert des LADEN-Signals 704 in den Flip-Flop 808 getaktet,
wodurch die Schaltung 800 für das nächste Abfeuern-/Wärmen-Intervall zurückgesetzt
wird. Ein Abfeuern ohne ein Wärmen wird
durch ein Fallenlassen des LADEN-Signals 704 zu der gleichen
Zeit, zu der das TAKT-Signal 702 hoch wird, ausgelöst. Ein
Wärmen
ohne ein Abfeuern wird durch ein gleichzeitiges Zurücksetzen
des TAKT-Signals 702 und des LADEN- Signals 704 auf einen niedrigen
logischen Zustand implementiert.
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Bei
diesem Beispiel tritt ein Wärmen
während
des ersten Abschnitts des Abfeuerungszyklus ein. Ein alternativer
Ansatz besteht darin, den „Wärmen-Freigabepuls" 708 gleich
dem „Abfeuern-Freigabepuls" 710 zu
machen, der mit dem invertierten Wert des LADEN-Signals 704 UND-verknüpft ist. Dies
würde bewirken,
dass ein Wärmen
während
des späteren
Abschnitts des Abfeuerungszyklus eintritt, und könnte helfen, einige mögliche Logikzeitgebungsprobleme
aufgrund einer Wettlaufsituation zwischen dem TAKT-Signal 702 und
dem LADEN-Signal 704 zu erleichtern.
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Andere
Schaltungen, die das gleiche Logikverhalten wie das der Logikschaltung 800 liefern, werden
ebenfalls als in dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung liegend
betrachtet. Zum Beispiel könnte
das DATEN-Signal 706 zum Steuern von Abfeuern oder Wärmen verwendet
werden, während das
LADEN-Signal 704 hoch ist – vorausgesetzt, dass dasselbe
nicht durch die Stifttreiber-IC in eine entgegengesetzte Richtung
getrieben wird (wenn das DATEN-Signal 706 ein bidirektionales
Signal ist).
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Jedes
Signal erhöht
die Größe und die
Kosten von Kabeln und Verbindern und kann erfordern, dass Filterkomponenten
Durchführungs-
oder Signalintegritätsanforderungen
bestehen. Durch ein Halten des Signalzählwertes und der Treiber-IC-Komplexität auf ein
Minimum wird ein Ausgleich erreicht, der die Systemkosten niedrig
hält. Die
ideale Anzahl von Signalen von einem Kostenstandpunkt aus variiert
von System zu System.
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Obwohl
die vorliegenden Erfindungen in Begriffen des obigen bevorzugten
Ausführungsbeispiels beschrieben
worden sind, würden
für einen
Fachmann auf dem Gebiet zahlreiche Modifikationen und/oder Hinzufügungen zu
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ohne weiteres ersichtlich. Der Schutz bereich der vorliegenden Erfindung
soll durch die beigefügten
Ansprüche
definiert sein.