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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf Tintenstrahldrucken. Insbesondere
bezieht sich diese Erfindung auf ein Verfahren, das verwendet wird, um
einen oder mehr Druckköpfe
in einem Tintenstrahldrucker zu steuern, und auf einen Tintenstrahldrucker,
der dieses Verfahren verwendet.
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Tintenstrahldrucker
oder Plotter weisen normalerweise eine Druckkassette auf, die an
einem Wagen befestigt ist. Dieser Wagen wird über die Breite eines Druckmediums
(d. h. normalerweise z. B. Papier oder eine Kunsstoffplottingfolie)
hin- und herbewegt, wenn das Druckmedium durch den Drucker oder
Plotter geführt
wird. Mehrere Öffnungen
an dem Druckwagen werden durch einen oder mehr Kanäle, die
von einem Reservoir der Druckkassette kommunizieren, mit Tinte (oder
einem anderen Druckfluid) gespeist. Energie, die einzeln an adressierbare
Widerstände
(oder andere Energie dissipierende Elemente, z. B. an piezoelektrische
Betätigungseinrichtungen)
angelegt wird, überträgt Energie
an das Druckfluid; das sich in ausgewählten der mehreren Öffnungen
befindet oder denselben zugeordnet ist. Diese Öffnungen stoßen dann
das Druckfluid auf das Druckmedium aus.
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Derzeit
ist es gängig,
dass, wenn eine neue Druckkopftechnologie entwickelt wird, ältere Drucker durch
neue Drucker ersetzt werden, die in der Lage sind, die neue Druckkopftechnologie
zu verwenden. Dies ist auf die herkömmliche Praxis des Verwendens
einer Steuerschaltung bei herkömmlichen
Druckern zurückzuführen, bei
der es sich um eine Druckformatierer- und Druckkopfsteuerungsschaltung
handelt. Diese Steuerschaltung, die für jeden Drucker oder jede Familie
von Druckern eine proprietäre
Beschaffenheit aufweist, empfängt
Drucksignale hoher Ebene und erzeugt die Steuersignale, die notwendig sind,
nicht nur um die Aktionen des Druckers (d. h. Bewegungen des Druckmediums
und des Druckkopfwagens relativ zu diesem Medium) zu steuern, sondern
auch die Aktionen der Druckkassette selbst zu steuern. Somit sind
keine zwei Druckermodelle oder nur eine Familie von Druckermodellen,
selbst diejenigen, die von der gleichen Firma hergestellt werden,
kompatibel und können
Druckköpfe
untereinander austauschbar verwenden. Deshalb war es bislang nicht
praktisch durchführbar,
existierende Drucker mit neuen Druckköpfen einer neuen und verbesserten
Technologie zu aktualisieren, da der neue Druckkopf Steuersignale
erfordern würde,
die durch die alte Formatierer- und
Druckkopfsteuerungsschaltung einfach nicht geliefert werden konnten.
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Bei
jetziger Betrachtung der 12 des Stands
der Technik ist ersichtlich, dass bei einem herkömmlichen Tintenstrahldrucker 500 alle
diese Aktionen des Druckers durch eine Kombination von Druckformatierer-
und Druckkopfsteuerungsschaltung 502 gesteuert werden;
die Drucksignale und Druckdaten hoher Ebene empfängt (durch Pfeil 504 dargestellt)
und diese Drucksignale und -daten hoher Ebene von der Sprache hoher
Ebene des Hostcomputers (oder einer anderen Druckdatenquelle – in den Zeichnungsfiguren
nicht gezeigt) in diejenigen Diskretereignisbefehle umwandelt, die
nicht nur die Abfeuersequenz der Öffnungen eines Druckkopfs (d.
h. die Druckfluidausstoßereignisse),
sondern auch die Position der ein oder mehr Druckköpfe, die
Bewegung von Papier oder einem anderen Druckmedium durch den Drucker,
usw. steuern.
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Bei
genauerer Betrachtung von 12 ist
ersichtlich, dass ein Kommunikationskanal 504 (d. h. z. B.
ein Druckerkabel) zwischen einer Sendevorrichtung oder einem anderen
Ursprung oder einer anderen Quelle von Druckdaten und -signalen
hoher Ebene (wie z. B. ein Personalcomputer oder ein anderes Hostcomputersystem)
und einem herkömmlichen Drucker 500 existiert,
der eine kombinierte Druckformatierer- und Druckkopfsteuerungsschaltung 502 aufweist.
Der Kommunikationskanal 504 ermöglicht die Übermittlung der Drucksignale
hoher Ebene 502 an den Drucker 500. Dieser Kommunikations kanal 504 kann
eine direkte Verbindung zwischen dem Hostsystem und der Druckformatierer-
und Druckkopfsteuerungsschaltung 502 sein, oder der Kommunikationskanal
kann durch Zwischenvorrichtungen, wie z. B. einen Netzwerkdruckserver,
ausgeführt sein,
oder der Drucker 500 kann einfach einen Speichercache umfassen,
wie derselbe z. B. in viele herkömmliche
Druckvorrichtungen eingegliedert ist (d. h. ein Druckpuffer). Das
heißt,
alle Druckdaten und -signale hoher Ebene oder ein Teil derselben
können hochgeladen
und in einem Druckpufferspeichercache gespeichert werden, bis die
kombinierte Druckformatierer- und Druckkopfsteuerungsschaltung bereit
ist, diese Kommunikation zu empfangen. Die Druckformatierer- und
Druckkopfsteuerungsschaltung 502 übersetzt dann die Signale 500,
die durch das Hostsystem gesendet werden, in einen Satz von Anweisungen,
die an einen Druckkopf 506 des Druckers 500 in
einem Zweiwegkommunikationsstrom 508 übermittelt werden, derart,
dass der Druckkopf 506 alle notwendigen Daten zum Durchführen des Druckauftrags
empfängt
und solche Dinge wie aktuelle Position (d. h. horizontale und vertikale
Position relativ zu dem Druckmedium), Druckkopftemperatur und möglicherweise
ein Array von Fehlernachrichten zurück an die Steuervorrichtung
berichtet, so dass die Druckformatierer- und Druckkopfsteuerschaltung 502 nicht
nur die Position des Druckkopfs 506 verfolgen kann, sondern
auch eine Korrekturaktion unternommen werden kann, wenn sich Probleme
ergeben.
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Eine
seit langem bestehende Herausforderung und ein Mangel beim Herstellen
derartiger herkömmlicher
Tintenstrahldrucker 500 besteht darin, dass, wenn neue
verbesserte Druckköpfe
entwickelt werden und auf den Markt kommen, es keine einfache oder
praktische Möglichkeit
gibt, existierende Drucker zu aktualisieren, um die neue Technologie
zu verwenden. Dies ist der Fall, weil die Druckformatierer- und
Druckkopfsteuerungsschaltung nur in der Lage ist, Steuersignale
für einen
bestimmen oder eine begrenzte Familie von Druckköpfen zu liefern. Wenn eine
neue Druckkopftechnologie und neue Druckköpfe verfügbar werden, erfordern dieselben Steuersignale,
die die Druckformatierer- und Druckkopfsteuerungsschaltung 502 nicht
liefern kann.
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Im
Hinblick auf die Mängel
der diesbezüglichen
Technologie besteht eine Aufgabe dieser Erfindung darin, einen oder
mehr dieser Mängel
zu verringern oder zu beseitigen.
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Die
EP-A-0873873 offenbart einen Verbrauchsartikel, wie z. B. eine Tonerkassette,
für eine bilderzeugende
Vorrichtung, der einen nichtflüchtigen
Speicher zum Speichern von Verwendungsinformationen oder Softwareaktualisierungen
oder Korrekturen für
Computer in der bilderzeugenden Vorrichtung aufweist. Die EP-A-0765762
offenbart einen Tintenstrahldruckkopf, der eine Schaltung enthält, die einen
Identifikationscode enthält,
der an eine Druckerelektronik geliefert wird. Die EP-A-0780236 offenbart
eine Anordnung zum Erfassen, ob ein Aufzeichnungskopf für eine bestimmte
Aufzeichnungsvorrichtung geeignet ist, durch ein Erfassen des Werts
eines Widerstands an dem Kopf und ein dementsprechendes Steuern
der Vorrichtung.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Betreiben einer Tintenstrahldruckvorrichtung geliefert, die Drucksignale
hoher Ebene von einer Quelle dieser Signale empfängt und ansprechend darauf
Steuersignale liefert, die Aktionen des Druckers bewirken, wobei
das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Liefern einer Druckformatiererschaltung,
die die Drucksignale hoher Ebene empfängt und ansprechend darauf
Schnittstellenkommunikationssignale mittlerer Ebene ausgibt, die
Druckdaten und Druckdatenregisteradressen umfassen;
Liefern
einer Druckkopfsteuerungsschaltung, die die Schnittstellenkommunikationssignale
mittlerer Ebene empfängt
und ansprechend darauf Diskretaktionssteuersignale niedriger Ebene
liefert, die direkt Druckaktionen eines Tintenstrahldruckkopfs bewirken.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Druckervorrichtung
geliefert, die Drucksignale hoher Ebene, die durch die Druckervorrichtung
von einer Quelle dieser Signale empfangen werden, übersetzt
und ansprechend darauf Steuersignale liefert, die Aktionen der Druckervorrichtung
bewirken, wobei die Druckervorrichtung folgende Merkmale aufweist:
eine
Druckformatiererschaltungseinrichtung, die Drucksignale hoher Ebene
empfängt,
die von einer Hostcomputereinheit kommunizieren, und ansprechend
darauf Schnittstellenkommunikationssignale mittlerer Ebene ausgibt,
die Druckdaten und Druckdatenregisteradressen umfassen;
eine
Druckkopfsteuerungsschaltungseinrichtung, die die Ausgabe von der
Druckformatiererschaltung empfängt
und ansprechend darauf Diskretsteuersignale niedriger Ebene liefert,
die Druckaktionen eines Druckkopfs steuern.
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Eines
oder mehr der Ziele dieser Erfindung können bei bevorzugten Ausführungsbeispielen durch
ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Druckformatiererschaltung
und einer Druckkopfsteuerungsschaltung realisiert werden, das ausgewählte Codes
und Algorithmen verwendet. Die Informationen, wie die ausgewählten Codes
und Algorithmen in die Diskretaktionsbefehle umzuwandeln sind, die
von einem bestimmten Druckkopf benötigt werden, sind in einem
ASIC-Chip oder -Chipsatz
eingebettet. Dieser ASIC-Chip oder -Chipsatz kann für einen
einzelnen Druckkopf oder für
eine Familie von Druckköpfen
spezifisch sein. Dieses Verfahren ermöglicht eine Verwendung von
unterschiedlichen Druckkopftypen in einem Drucker zu unterschiedlichen
Zeiten.
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Ferner
sehen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung vor, dass ein Drucker eine Druckkopfsteuerungsschaltung
aufweist, bei der es sich um eine von einer Druckformatiererschaltung getrennte
Schaltung handelt, und dass die Druckkopfsteuerungsschaltung die
Mittel hat, zu bestimmen, ob der Druckkopftyp, der sich derzeit
in dem Drucker befindet, mit dem aktuellen Anweisungssatz kompatibel
ist.
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Dementsprechend
ist im Hinblick auf die vorangegangenen Ausführungen ersichtlich, dass Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung es ermöglichen, die herkömmlichen
Probleme, die sich auf Drucker- und Druckkopfaktualisierungen beziehen,
durch ein Liefern eines Verfahrens und einer Vorrichtung verringern
oder beseitigen, durch die ein Drucker auf eine wirtschaftliche
Weise verändert
werden kann, um sich an einen beliebigen neuen anwendbaren Druckkopf
anzupassen, mit demselben zu kommunizieren und denselben zu verwenden. Eine
neue Druckkopfsteuerungsschaltung (d. h. und ein ASIC-Chip oder
-Chipsatz) kann in den Drucker eingeführt werden, und der neue Druckkopf
wird dann durch die Druckformatiererschaltung über diese neue Druckkopfsteuerung
gesteuert.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung liefern ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Liefern einer Kommunikation zwischen dem Formatierer eines Druckers
und einem Druckkopf, was die Anpassung von mehreren Druckkopftypen
bei geringer Veränderung
der Druckerhardware ermöglicht. Diese
neue Druckerkommunikationsschnittstelle oder das -protokoll sind
mit einem Anwendungsspezifische-Integrierte-Schaltung-Chip
(d. h. ASIC) wirksam, der ohne weiteres in den Drucker hinein und aus
demselben hinaus zu wechseln ist.
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Eine
derartige ASIC ist ein Integrierte-Schaltung-Chip oder -Chipsatz
mit anwendungsspezifischen Anweisungen, die in denselben eingebaut sind,
die sich auf jede einzelne Funktion beziehen, die für die Steuerung
eines Druckkopfs (oder mehrerer Druckköpfe) nötig ist. Der bereits erwähnte Anweisungssatz
umfasst Vorschriften, wie z. B. diejenigen, die sich auf die mehreren
Funktionen des Druckermechanismus beziehen. Einige der gängigeren Funktionen
für eine
Druckkopfsteuerung sind im Folgenden aufgelistet:
- 1.
Leistungsversorgungssequenzierung; die Steuersignale und Zeitgebung
zum ordnungsgemäßen Steuern
der verschiedenen Leistungsversorgungen während eines Druckkopfhochfahrens und
-herunterfahrens liefert;
- 2. Rücksetzungssequenzierung.
Dabei handelt es sich um ein Signal oder eine Gruppe von Signalen,
die durch die Druckkopfsteuerung zum Zweck eines Rücksetzens
der ein oder mehr Druckköpfe gesendet
werden;
- 3. Kontinuitätstesten:
eine Analyse, die durch das System durchgeführt wird, um eine volle Steuerung
des Druckkopfs sicherzustellen;
- 4. Auswurf- oder Druckdüsenaktivierung
aufgrund von durch einen Benutzer auswählbaren Düsen- und Frequenzeinstellungen;
die eine von einem Benutzer auswählbare
Anzahl von Malen wiederholt werden kann;
- 5. Wärmeverwaltung;
die Verwaltung eines Druckkopfaufwärmens und eine Temperaturverwaltung während des
Druckens;
- 6. Abfeuer- und Datensequenzierungsprozesse zum Erzeugen von
Druckkopfabfeuerpulsen und zum Sequenzieren von Druckkopfdüsenausrichtungsveränderungen;
- 7. Druckkopfzustands- und Steuerregisterlese- und Schreiboperationen.
Dabei handelt es sich um Verfahren, die durch die Druckkopfsteuerung zum
Lesen der aktuellen Position und des aktuellen Zustands des Druckkopfs
verwendet werden, und eine Einrichtung zum Liefern der notwendigen
Anweisungen an die Druckköpfe.
Dies wird durch ein Verwenden der Register zum Lesen und Schreiben
von Daten von dem Druckkopf bzw. in den Druckkopf und zum Durchführen notwendiger Korrekturen
erreicht.
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Andere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
einer Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung eines
einzigen bevorzugten exemplarischen Ausführungsbeispiels der Erfindung
für Fachleute
in den einschlägigen
Techniken ersichtlich, wenn dieselbe zusammen mit den angehängten Zeichnungsfiguren
gelesen wird, die zunächst
kurz beschrieben werden.
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1 ist
eine schematische Seitenaufrissansicht eines Tintenstrahldruckers,
der die exemplarische Einrichtung verwendet, die in dieser Erfindung verkörpert ist,
um die Druckfunktionen einer Tintenstrahldruckkassette zu steuern;
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2 veranschaulicht
die Beziehung zwischen Hardwaremodulen des Druckers, der in 1 zu
sehen ist, und zeigt einen Druckformatierer und eine Druckkopfsteuerung,
die einen Druckkopf verwenden, um Druckoperationen zu bewirken;
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3 zeigt
zwei Druckköpfe,
die sich relativ zu einem Druckmedium (d. h. z. B. Papier) bewegen, wenn
dieses Papier durch den Drucker vorrückt, so dass ein Drucken auf
dem Papier stattfinden kann;
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4 ist
eine genauere Veranschaulichung eines der Hardwaremodule, die in 2 zu
sehen sind, und liefert eine graphische Darstellung eines ASIC-Chips mit den mehreren
Anwendungen, Steueralgorithmen und Funktionen, die in dem ASIC-Chip resident
sind;
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5 ist
eine Tabelle, die einen Aspekt der Kommunikationsschnittstelle zwischen
dem Druckformatierer, der Druckkopfsteuerung und den Druckköpfen zeigt;
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6 ist
eine Tabelle, die die fünf
Hauptdatenübertragungstypen
zeigt, die bei der Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Druckformatierer und
der Druckkopfsteuerung und zwischen der Druckkopfsteuerung und den
zwei Druckköpfen
verwendet werden;
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7 zeigt
einen typischen Registeradresszyklus und zeigt, wie die verschiedenen
Datenleitungen zusammen mit den Taktpulsen wirksam sind;
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8 zeigt
einen typischen Registerdatenschreibzyklus und zeigt, wie die verschiedenen
Datenleitungen zusammen mit den Taktpulsen wirksam sind;
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9 zeigt
einen Registerlesezyklus und zeigt, wie die verschiedenen Datenleitungen
zusammen mit den Taktpulsen wirksam sind;
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10 veranschaulicht
eine typische Druckkopfdatenübertragung;
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11 zeigt
den Prozess, der beim Füllen des
Speicherdatenblocks der ASIC, die in 4 zu sehen
ist, verwendet wird, um alle Druckdüsen bei einem einzelnen Druckkopf
zu steuern;
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12 ist
eine bildliche Darstellung eines herkömmlichen Druckers mit einer
Druckformatierer- und Druckkopfsteuerungsschaltung, die eine herkömmliche
Technologie und Architektur verwendet.
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1 zeigt
einen exemplarischen Tintenstrahldrucker 10. Dieser Drucker 10 umfasst
eine Basis 12, die ein Gehäuse 14 trägt. In dem
Gehäuse 14 befindet
sich ein Zuführmechanismus 16 zum
steuerbaren Bewegen eines Druckmediums (d. h. in diesem Fall Papier,
obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist) durch den Drucker 10.
Fachleute in den einschlägigen
Techniken werden erkennen, dass der Zuführmechanismus 16 konfiguriert
sein kann, um Einzelblattpapier oder ein derartiges Medium zuzuführen, oder
konfiguriert sein kann, um Endlos- oder Rollenpapier oder ein derartiges
Medium zuzuführen, oder
konfiguriert sein kann, um ein Druckmedium einer anderen Form oder
Art zuzuführen.
Bei diesem exemplarischen Drucker 10 bewegt der Zuführmechanismus 16 steuerbar
ein einzelnes Blatt Papier 18 von einem Papiermagazin 20 entlang
eines Druckwegs 22 in dem Drucker 10. Der Drucker 10 umfasst einen
Querbewegungsmechanismus 24 (d. h. einen Wagen), der eine
Tintenstrahldruckkassette 26 trägt. Der Querbewegungsmechanismus
bewegt die Tintenstrahldruckkassette 26 senkrecht zu der
Richtung der Bewegung des Papiers 18 (d. h. die Kassette 26 wird
senkrecht zu der Ebene von 1 bewegt).
Der Drucker 10 verwendet die Tintenstrahldruckkassette 26,
um steuerbar kleine Tröpfchen
von Druckfluid (d. h. z. B. Tinte) von der Tintenstrahldruckkassette 26 auf
dem Papier 18 zu platzieren. Durch ein wiederholtes Hin-
und Herbewegen der Tintenstrahldruckkassette 26 über das
Papier 18, wenn dieses Papier durch den Zuführmechanismus 16 vorgerückt wird, können Schriftzeichen
oder Bilder steuerbar durch ein Ausstoßen und eine Platzierung von
vielen kleinen Tintentröpfchen
von der Kassette 26 auf dem Papier 18 gebildet
werden. Diese kleinen Tintentröpfchen
werden in Form von Tintenstrahlen ausgestoßen, die an gesteuerten Orten
auf dem Papier 18 auftreffen, um die gewünschten
Schriftzeichen und Bilder zu erzeugen, wie es Fachleuten in den
einschlägigen
Techniken bekannt ist. Die Kassette 26 umfasst einen Druckkopf 26', der mit einer
Mehrzahl von Feinabmessungsöffnungen 28 (am
besten in 3 zu sehen) ausgestattet ist,
und von dem ein Druckfluid steuerbar ausgestoßen wird, wie es von Fachleuten in
den einschlägigen
Techniken erkannt wird. Fachleute werden auch erkennen, dass der
Drucker 10 mehr als eine Tintenstrahldruckkassette 26 (auf
die mit dem Zahlzeichen 26 verwiesen wird, zu dem ein alphabetisches
Schriftzeichen hinzugefügt
ist) umfassen kann, die in einem oder mehr Wägen 24 (auf die ähnlich verwiesen
wird) getragen werden, wie es noch näher erläutert wird.
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Im Überblick,
und wie es schematisch in 2 veranschaulicht
ist, umfasst der Drucker 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Druckformatiererschaltung 30, die Drucksignale hoher
Ebene 32 von einem Hostcomputer oder einer anderen Quelle dieser
Drucksignale (in den Zeichnungsfiguren nicht gezeigt) empfängt. Die
Druckformatiererschaltung 30 übersetzt die Drucksignale hoher
Ebene 32 in eine Zwischenebenenschnittstellensprache (durch
Pfeile 34 angezeigt) und kommuniziert diese Zwischenebenenschnittstellensprache
mit einer Druckkopfsteuerungsschaltung 36. Wie es näher erläutert wird,
ist die Kommunikation 34 bidirektional.
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Erneut
kann die Übermittlung
von Drucksignalen 32 zwischen der Sendevorrichtung (wie
z. B. einem Personalcomputer oder einem anderen Hostcomputersystem)
und der Druckformatiererschaltung 30 durch die Verwendung
einer direkten Verbindung zwischen dem Hostsystem und der Druckformatiererschaltung 30 erreicht
werden, oder die Verbindung kann durch eine Zwischenvorrichtung
(wie z. B. einen Netzwerkdruckserver oder einen Datencachedruckpufferspeicher)
vorliegen, wie dieselbe in viele Druckvorrichtungen eingegliedert
ist. Druckdaten können hochgeladen
und in einem derartigen Datencache gespeichert werden, bis die Druckformatiererschaltung 30 bereit
ist, dieselben zu empfangen. Die Druckformatiererschaltung 30 übersetzt
dann die Drucksignale hoher Ebene von dem Hostcomputersystem in
einen Satz von Anweisungen, die an die Druckkopfsteuerung 36 übermittelt
werden. Diese Druckkopfsteuerung 36 enthält oder
umfasst bevorzugt einen Anwendungsspezifische-Integrierte-Schaltung-(ASIC-)Chip
oder -Chipsatz 38, wie es in 2 zu sehen
ist, und wie es insbesondere in 4 veranschaulicht
ist.
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Um
zu einer weiteren Betrachtung von 2 zurückzukehren,
ist es ersichtlich, dass die Druckkopfsteuerung 36 durch
ein Verwenden einer bestimmten Kombination von Anwendungssätzen, Algorithmen
und Funktionen, die in dem ASIC-Chip 36a resident sind,
bezüglich
der Zwischenebenenschnittstellensprache 34, die von der
Druckformatiererschaltung 30 empfangen wird, wirksam ist,
um darauf ansprechend Diskretereignisanweisungen zu formulieren
und zu liefern, die dieselbe dann mittels einer Kommunikationsschnittstelle
oder -verbindung 40a oder 40b an einen Druckkopf 26'a oder 26'b (d. h. die Druckkopfsteuerung
kann in diesem Fall zwei Druckköpfen
Anweisungen zuführen) übermittelt.
Es ist in 2 zu sehen, dass die Kommunikationsschnittstellen 40a und 40b jede
eine Verzweigung 40a' bzw. 40b' umfassen, bei
der es sich um eine Kommunikation zu und von dem Drucker 10 für Angelegenheiten wie
laterale Bewegungen der Wägen 24 und
Vorrücken
des Druckmediums oder Papierbewegungen handelt. Auf diese Weise
empfangen die Druckköpfe 26a/26b und
der Drucker 10 alle notwendigen Anweisungen zum Durchführen eines
Druckauftrags (d. h. Abfeuersequenz der Druckkopföffnungen 28,
erforderliche laterale Position der Wägen 24a/b, die die Druckkassetten 26a und 26b und
den Druckkopf 26'a/26'b tragen, Papierbewegungen
entlang des Wegs 22 usw.).
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Die
Kommunikationen 40a und 40b sind bidirektional,
so dass die Druckköpfe 26'a, 26'b und der Drucker 10 bezüglich Informationen über derartige Parameter
wie aktuelle laterale Position der Wägen 24, Druckkopföffnungstemperatur
und eine Vielzahl von möglichen
Fehlernachrichten abgefragt werden können oder bezüglich derselben
an die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 zurück berichten
können,
so dass die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 nicht nur die
Position der Druckköpfe 26' verfolgen kann,
sondern auch eine Korrekturaktion unternommen werden kann, falls
sich Probleme ergeben.
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Um
die Druckoperationen, die durch die Druckköpfe 26'a und 26'b ausgeführt werden, klarer zu machen,
zeigt eine jetzige Betrachtung von 3 eine schematische
Darstellung von zwei Öffnungsplatten 42a, 42b,
die durch Druckköpfe 26a, 26b an Wägen 24a bzw. 24b getragen
werden (d. h. der Drucker 10 weist in diesem Fall zwei
Wägen 24 auf,
die unabhängig
voneinander bewegbar sind). Wie es in 3 zu sehen
ist, definieren die Öffnungsplatten 42a und 42b jede
eine jeweilige Mehrzahl von Tintenausstoßöffnungen 28a und 28b,
aus denen geringe Strahle von Tinte oder eines anderen Druckfluids steuerbar
ausgestoßen
werden. Um steuerbar Bilder und Druckschriftzeichen durch die Verwendung
der geringen Tintenstrahlen, die aus den Öffnungen 28a und 28b ausgestoßen werden,
zu erzeugen, sind die Wägen 24a und 24b (zusammen
mit den Druckkassetten 26a und 26b und ihren Druckköpfen 26'a und 26'b) lateral zusammen
und gleichzeitig bewegbar, wie es durch Pfeile 44 angezeigt
ist. Auf ähnliche Weise
bewegt der Drucker 10 das Druckmedium unter der Steuerung
der Druckkopfsteuerungsschaltung über die Verzweigungskommunikationsschnittstellen 40a und 40b entlang
dem Weg 22. Das Druckmedium 18 wird üblicherweise
auf eine schrittweise Art senkrecht zu der Richtung des Querbewegens
der Druckköpfe 26'a und 26'b bewegt, wie
es durch das Stricheln von Pfeil 22 in 3 angedeutet
ist. Durch eine gesteuerte Bewegung des Druckmediums 18, der
Druckköpfe 26,
des Druckmediums 18 und die Zeitgebung des Tintenausstoßes aus
den Öffnungen 28a, 28b können Schriftzeichen
oder Bilder selektiv auf dem Druckmedium 18 erzeugt werden.
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4 veranschaulicht
den ASIC-Chip 38 genauer und zeigt, dass dieser Schaltungschip
mehrere Anweisungen, Algorithmen und Funktionen aufweist, die in
dem Chip resident sind. Diese Darstellung soll den Ort und die Funktion
der verschiedenen Anweisungen zeigen, die in diesem Chip enthalten
sind; der tatsächliche
ASIC-Chip 34 muss jedoch nicht durch diese Darstellung
beschränkt
sein. Unter den Grundanweisungen, -alogrithmen oder -funktionen, die
sich direkt auf die Druckköpfe 26'a und 26'b beziehen,
befinden sich: Dü se
Auswählen,
Energie Verwaltung, Codierer-Signal und Temperatur Verwaltung.
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Düse_Auswählen (durch
das nummerierte Kästchen 46 bei 4 angezeigt)
ist die Funktion und das Verfahren, durch die die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 einem
Druckkopf 26'a oder 26'b mitteilt,
welche eine oder mehr der Mehrzahl von jeweiligen ein oder mehr
Düsen 28a oder 28b zu
einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt und bei einer beliebigen gegebenen
Position des jeweiligen Druckkopfs abfeuern sollen (d. h. einen
geringen Strahl von Druckfluid oder Tinte ausstoßen sollen). Energie_Verwaltung 48 ist
die Funktion und das Verfahren, durch die die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 die
Leistungsmenge (d. h. Wattzahl) regelt, die durch einen bestimmten
Widerstand oder ein anderes Energiedissipationselement, der bzw.
das einer ausgewählten
der mehreren Düsen 28a oder 28b zugeordnet
ist, empfangen wird, so dass der- bzw. dasselbe den richtigen Leistungspegel
aufweist, um die geeignete Tintenmenge als einen geringen Strahl auszustoßen, um
die gewünschte
Wirkung auf dem Papier oder dem anderen Druckmedium 18 zu
erzeugen. Das Codierer_Signal 50 ist die Funktion und das Verfahren,
die durch die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 verwendet
werden, um die laterale Position und die Bewegungsrichtung eines
bestimmten Druckkopfs 26' zu
lokalisieren. In diesem Fall empfängt die Codierersignalfunktion
ein Eingangssignal von zwei separaten Codierern, von denen jeder
den Wägen 24a, 24b zugeordnet
ist, und die angeordnet sind, um ein Quadratursignal zu liefern
(d. h. wobei jedes relativ zu dem anderen phasenverschoben ist und
die Beziehung von vorauseilender und nacheilender Phase eine Bewegungsrichtung
anzeigt), um ein Eingangssignal einer horizontalen Position und einer
Bewegungsrichtung an die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 zu
liefern.
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Temperatur_Verwaltung 52 ist
die Funktion und das Verfahren, die durch die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 verwendet
werden, um die Temperatur der ein oder mehr Druckköpfe 26'a, 26'b zu überwachen,
um sicherzustellen, dass dieselben nicht überhitzen und versagen. Dieser
Anweisungsalgorithmus weist die Fähigkeit auf, die Geschwindigkeit
eines Abfeuerns einer Druckdüse 28 zu
verringern oder dasselbe sogar vorübergehend zu beenden. Eine
Temperatur der Druckköpfe 26'a und 26'b kann z. B.
durch die Verwendung eines eigens vorgesehenen Widerstands oder
eines Temperaturerfassungselements, das bei jedem Druckkopf eingebettet ist,
erfasst werden. Dieses Temperaturerfassungselement wird durch die
Druckkopfsteuerung abgefragt, um dem Druckkopfsteuerungsabschnitt 52 eine
Temperaturanzeige zu liefern.
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Andere
Funktionen, Anweisungen oder Algorithmen, die auf dem ASIC-Chip 38 resident
sind, die sich auf die Position der Druckköpfe 26'a und 26'b bezüglich des Druckmediums 18 beziehen,
sind Horizontale_Ausrichtung, Vertikale_Ausrichtung und Zeitgebungs_Steuerung.
Horizontale_Ausrichtung 54 ist die Funktion und das Verfahren,
durch die die Druckkopfsteuerung 36 die Querbewegungsmechanismen 24 anweist,
den Druckkopf 26a oder 26b auf dem Papier oder
dem anderen Druckmedium 18 lateral auszurichten.
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Vertikale
Ausrichtung 56 ist die Funktion und das Verfahren, durch
die die Druckkopfsteuerung 36 den Zuführmechanismus 16 des
Druckers 10 anweist, das Papier oder das andere Druckmedium 18 an
einen bestimmten Ort entlang des Druckweges 22 so auszurichten,
dass sich das Druckmedium in dem Moment, in dem ein Tintenstrahl
auf das Druckmedium ausgestoßen
wird, an dem richtigen Ort bezüglich ausgewählter ein
oder mehr der mehreren Öffnungen 28a, 28b der
ein oder mehr Druckköpfe 26 befindet. Zeitgebungs_Steuerung 58 ist
die Funktion und das Verfahren, durch die die Druckkopfsteuerung 36 die Bewegungen
des Papierzuführmechanismus 16,
den Querbewegungsmechanismus 24, der die ein oder mehr
Druckköpfe 26 trägt, den
Zeitpunkt des Tintenausstoßes
und alle anderen Druckereignisse synchronisiert.
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Andere
Funktionen, Algorithmen und Anweisungen, die auf dem ASIC-Chip 38 resident
sind, sind Druckkopf_Identifizierer, Rücksetzungs_Sequenzierung, Kontinuitäts Testen und
Druckkopf_Reinigen. Druckkopf_Identifizierer 60 ist die
Funktion und das Verfahren, die durch die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 verwendet
werden, um die ein oder mehr bestimmten Druckköpfe zu identifizieren, die
sich derzeit in dem Drucker 10 befinden. Diese Funktion
wird verwendet, um sicherzustellen, dass der korrekte Anweisungssatz
zusammen mit diesen bestimmten Druckköpfen 26 verwendet
wird. Rücksetzungs_Sequenzierung 62 ist
die Funktion und das Verfahren, die durch die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 verwendet
werden, um die ein oder mehr Druckköpfe 26 rückzusetzen,
falls und wenn dies nötig
wird. Kontinuitäts_Testen 64 ist
die Funktion und das Verfahren, die verwendet werden, um sicherzustellen,
dass die Schnittstelle zwischen der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 und
den ein oder mehr Druckköpfen 26 elektrisch
funktionierend und stabil ist. Fachleute in den einschlägigen Techniken
werden sich daran erinnern, dass Druckkassetten, wie z. B. die Kassetten 26,
im Allgemeinen ein Array von elektrischen Kontakten aufweisen, das
einen zuverlässigen
Kontakt mit einem ähnlichen
Array an den Wägen 24 herstellen
muss, damit die Druckkassetten 26 korrekt funktionieren.
Die Funktion 64 wird nach einem Druckkassettenwechsel verwendet, um
die Kontinuität
jedes der elektrischen Kontakte zwischen den Druckkassetten 26 und
dem Drucker 10 (und zwar über eine Verbindung bei den
Wägen 24)
zu testen und zu prüfen.
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Druckkopf_Reinigen 66 ist
die Funktion und das Verfahren, durch die die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 angewiesen
werden kann, die Düsenöffnungen 28 der
Druckköpfe 26' zu reinigen,
und dieselbe darauf ansprechend die ein oder mehr Druckköpfe 26' anweist, Stöße von Tintenstrahlausstößen einer
vorbestimmten Stärke
und Intensität durch
jede Düse 28 abzufeuern.
Diese Reinigungsfunktion kann z. B. verwendet werden, um irgendeine Blockierung
zu lösen,
die sich an einer der Öffnungen 28 befindet.
Diese Blockierung kann z. B. durch getrocknete Tinte hervorgerufen
worden sein.
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5 zeigt
einen Aspekt der Zwischenebenenkommunikationsschnittstelle 34 zwischen
der Druckformatiererschaltung 30, der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 und
den Druckköpfen 26.
In 8 sind alle der acht Hauptkommunikationsleitungen oder
-busse, die Signalbitbreite und der Zweck, dem jedes Signal zusammen
mit derartigen Kommunikationen 34 dient, aufgelistet. Es
sei darauf hingewiesen, dass jeder „Bus" einen einzigen Signalleiter oder eine Gruppe
derartiger Leiter umfassen kann. Zusammengefasst sind diese acht
Hauptkommunikationstypen oder -medien als ein Teil der Zwischenebenenkommunikationsschnittstelle 34:
der „Übertragungstyp"-(TT-)Bus, der „nStr"-Bus, der „nAck"-Bus, der „Steuerdaten"-Bus (AD), der „IRQ"-Bus, der „Enc"-Signalbus, „DataReq1" und „DataReq2". Wie an diesen Begriffen
erkannt werden kann, die verwendet werden, um die Kommunikationstypen
oder -medien der Zwischenebenenkommunikationsschnittstelle 34 zu
identifizieren, handelt es sich bei einigen um herkömmliche
Elemente. Zum Beispiel ist „IRQ" eine herkömmliche
Notierung für
eine Unterbrechungsanforderung. Die Notierungen „Str" und „Ack" stehen für „Strobe" (Übernahmesignal)
bzw. „Bestätigen". Die Notierung „AD" steht für „Adresse/Daten" und zeigt an, dass
dieser Bus beide Informationstypen tragen kann. Diese unterschiedlichen Kommunikationstypen
oder -medien und ihre Funktion werden in den folgenden Absätzen genauer
erläutert.
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Die
Kommunikation von Übertragungstyp- oder „TT"-Bus 68 weist
eine Bitbreite von drei Bits auf und ist die Kommunikationsleitung,
durch die die Druckformatiererschaltung 30 der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 (einschließlich ASIC 38)
mitteilt, dass ein Druckereignis stattfinden wird, und welche Art
von Daten sich in einem Datenpaket befindet, das bald von der Druckformatiererschaltung 30 an
die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 gesendet wird.
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Die „nStr"-Kommunikation 70 weist
eine Bitbreite von einem Bit auf und ist der Kommunikationskanal,
der durch die Druckformatiererschaltung 30 zusammen mit
dem Abwickeln eines Datenpakets (was noch genauer beschrieben wird)
aktiviert wird, um der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 mitzuteilen,
dass ein Druckdatenabschnitt der Zwischenebenenkommunikationsschnittstelle 34 verfügbar ist,
um hineinübernommen
zu werden.
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Die „nAck"-Kommunikation 72 weist
eine Bitbreite von einem Bit auf und ist der Übertragungsweg, entlang dem
ein Bestätigungssignal
von der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 zurück an die Druckformatiererschaltung 30 gesendet
wird, um den Empfang von Daten zu bestätigen.
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Der
Steuerdatenbus („AD") 74 weist
eine Bitbreite von acht Bits auf. „AD" ist der Hauptdatenbus, der bei der
Zwischenebenenkommunikationsschnittstelle 34 verwendet
wird. Die Hauptfunktion von „AD" besteht in diesem
Zusammenhang darin, die tatsächlichen
Pakete von Adressen und von Daten von der Druckformatiererschaltung 30 an
die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 zu übermitteln.
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Der
Kommunikationstyp „IRQ" 76 weist
eine Bitbreite von einem Bit auf und ist das Kommunikationsmedium,
das durch die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 verwendet
wird, um anzufordern, dass die Druckformatiererschaltung 30 die
Sequenz von Ereignissen, die stattfinden, unterbricht oder vorübergehend
anhält
oder verändert.
Zum Beispiel müssen, wenn
die ein oder mehr Druckköpfe 26 eine
Druckzone (d. h. einen Bereich auf dem Druckmedium 18,
an dem Tintenstrahle auszustoßen
sind) erreichen, dieselben eine oberste Priorität für eine Verwaltung der Zeitgebung,
des ausgestoßenen
Tintenvolumens, der Anzahl von Tintenstrahlausstößen usw., die an einer bestimmten
Druckzone zu bewirken sind, erhalten. Zu dem Zeitpunkt des Empfangens
des Signals „IRQ" 76 unterbricht
die Druckkopfsteuerung 36 jegliche andere Kommunikation,
um sicherzustellen, dass eine ausreichende Bitbreite verfügbar ist,
um zu verhindern, dass die ein oder mehr Druckköpfe 26 nicht genügend Daten
erhalten.
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Das „Enc"-Signal 78 weist
eine Bitbreite von zwei Bits auf. „Enc" liefert der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 Codiererpulse,
damit die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 den Ort und die
Bewegungsrichtung der Druckerwägen 24 verfolgen
kann.
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„DataReq1" 80 und „DataReq2" 82 weisen jedes
eine Bitbreite von einem Bit auf. Diese zwei Signale sind die Kommunikationstypen
oder -medien, durch die die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 Daten
für einen
jeweiligen der Druckköpfe 26'a oder 26'b von der Druckformatiererschaltung 30 anfordert. Falls „DataReq2" nicht freigegeben
ist (d. h. weil es sein kann, dass, obwohl der Drucker 10 zwei
Wägen 24 aufweisen
kann, bisweilen nur einer eine Tintenkassette trägt), dann kann die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 ein
beliebiges dieser Medien verwenden, um Daten für den Druckkopf 26'a anzufordern. In
anderen Worten ist „DataReq2" 82 ein
sekundäres Signal
mit einer Bitbreite von einem Bit; das durch die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 verwendet
werden kann, um Druckdaten für
den zweiten Druckkopf 26'b anzufordern,
wenn zwei Druckköpfe 26'a und 26'b eingebaut
sind, und ansonsten verwendet werden kann, um einem einzigen Druckkopf
zu dienen, wenn nur einer in dem Drucker 10 vorhanden ist. Falls „DataReq2" 82 freigegeben
ist, dann wird dasselbe durch die Druckformatiererschaltung 36 nur zum
Anfordern einer Übertragung
von Adressen und Druckdaten, die sich auf den Druckkopf 26'b beziehen,
verwendet. In diesem Fall wird „DataReq1" 80 nur für einen Dienst an dem Druckkopf 26'a verwendet.
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6 zeigt
tabellarisch die fünf „TT"-Hauptdatenübertragungstypen
oder -medien, die bei der Zwischenebenenkommunikationsschnittstelle 34 zwischen
der Druckformatiererschaltung 30 und der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 und
auch zwischen der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 und den zwei
Druckköpfen 26'a und 26'b verwendet
werden. Jeder „TT"-Datenübertragungstyp
oder jedes -medium, der bzw. das in der Tabelle von 6 angezeigt
ist, weist eine Länge
von drei Bits auf (d. h. in Einklang mit der „TT"-Definition
von 5, obwohl es sich bei dem niederstwertigen Bit
um ein „bedeutungsloses" Bit (don't care bit) handeln
kann, was in der Tabelle von 6 durch
ein „X" angezeigt ist) und weist
bestimmte Sequenzierungs- und Zeitgebungsanforderungen auf. Insbesondere
sind diese Datenübertragungstypen:
die „Registeradresse" 84; die
der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 mitteilt, wo (hinsichtlich
Speicheradressen) bevorstehende Datenelemente gespeichert werden
sollen. „Registerschreiboperation" 86 ist
eine Anweisung an das Speicherregister der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 (bei der
es sich bevorzugt nicht um einen Teil der ASIC 38 handelt),
ein Datenpaket anzunehmen. „Registerleseoperation" 88 signalisiert
eine Aktion einer Entität, wie
z. B. der Druckformatiererschaltung oder einer anderen Vorrichtung,
die Daten von dem Register liest oder extrahiert. Zum Beispiel kann
es sein, dass ein beliebiges der Funktionselemente der ASIC 38, die
in Verbindung mit 4 beschrieben sind, auf Daten
zugreifen muss (d. h. dieselben lesen muss), damit dieses Funktionselement
seine Funktion, seinen Algorithmus darauf ansprechend durchführen oder
die erforderliche Anweisung liefern kann.
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Als
Nächstes
in der tabellarischen Aufführung
der Liste von 6 kommt ein Zeiger 90 (mit dem
Namen „erstes
Byte von 32-Byte-Block Druckdaten Stift1") zu der Adresse des ersten Bytes eines 32-Byte-Blocks
von Daten, die den Druckkopf 26'a betreffen, so dass die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 weiß, von welchem
Speicherort zu lesen begonnen werden soll.
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Als
Nächstes
kommt in der tabellarischen Aufführung
von 6 ein Zeiger 92 zu der Startadresse von
Daten, auf die für
die Datenleseoperation zuzugreifen ist, die durch den Eintrag des
Zeigers 90 begonnen wurde. Der Zeiger 92 hat den
Namen „Bytes
2–32 von
Druckdatenblock Stift1".
Die letzten beiden Einträge
in dieser Tabelle von 6 (d. h. die Zeiger 94 und 96)
sind jeweils die gleichen wie die vorhergehenden zwei Zeiger 90 und 92,
mit der Ausnahme, dass sich dieselben anstatt auf den ersten Druckkopf 26'a auf den zweiten
Druckkopf 26'b beziehen.
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Unter
folgender Betrachtung der 7–10 miteinander
ist es ersichtlich, dass die Zeitdiagramme dieser Figuren jeweils
(in Sequenz) die Zeitgebung und Signale zeigen, die verwendet werden,
um Folgendes zu bewirken: eine Adressübertragung an die Druckkopfsteuerungsschaltung 36, eine
Datenübertragung
an die Druckkopfsteuerungsschaltung 36, eine Datenleseoperation
und ein Füllen eines
Druckpufferspeichers mit Druckdaten für einen der Druckköpfe 26'a oder 26'b.
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7 ist
ein Zeitdiagramm für
die erste Phase (Adressübertragung)
einer typischen Adress- und Datenübertragung von der Druckformatiererschaltung 30 zu
der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 als ein Teil der Mittelebenenkommunikationsschnittstelle 34.
Dieses Zeitdiagramm von 7 veranschaulicht, wie die angezeigten
Datenleitungen (es sei an die 5 und 6 erinnert)
miteinander zusammen und gemäß den Taktpulsen,
die durch die Druckformatiererschaltung 30 geliefert werden,
wirksam sind. Bei dem Zeitdiagramm von 7 geht der Übertragungstyp-(TT-)Bus 68 an
dem nacheilenden Ende eines Taktzyklus 98 in einen hohen
Zustand, und ein Befehl Adressregister „000" (d. h. Signal 84 unter Rückbezugnahme
auf 6) wird auf dem „TT"-Bus 68 gesendet, um der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 mitzuteilen,
dass eine Registeradresse bereit ist, um durch die Druckformatiererschaltung 30 auf
dem „AD"-Bus 74 platziert
zu werden. Bevor die Druckformatiererschaltung 30 die Adresse
auf dem „AD"-Bus 74 platziert,
aktiviert dieselbe „nStr" 70 (d.
h. Übergang 100 von
Signal „hoch" zu Signal „niedrig") für einen
Taktzyklus vor dem Ende 98 des bestimmten Taktzyklus. Wenn
die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 die Nach richt auf dem „nStr"-Bus 70 empfängt, bestätigt dieselbe
dann die Transaktion durch ein Aktivieren von „nAck" 70 (d. h. Übergang von Signal „hoch" zu Signal „niedrig" 102) bei
dem folgenden Taktzyklus. In dem Zeitintervall von „nStr" 100 zu „nAck" 102 (d.
h. an der nacheilenden Flanke von Taktzyklus 104) wird
der Adressblock 106 auf dem Bus „AD" 74 zum Abschluss dieser Transaktion
gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl das „nStr"- als auch das „nAck"-Signal in Vorbereitung
auf die nächste
Operation zurück
zu ihrem „hohen" Signalzustand gezittert
werden.
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8 ist
eine Darstellung eines typischen Zeitdiagramms für einen Registerschreibzyklus
(d. h. Datenschreiboperation). Bei dieser Darstellung geht der Übertragungstyp-(TT-)Bus 68 an
dem nacheilenden Ende eines Taktzyklus 108 in einen hohen
Zustand, und ein Befehl Datenregisterschreiboperation „001" (d. h. Signal 86 unter
Rückbezugnahme
auf 6) wird auf dem „TT"-Bus 68 gesendet, um der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 mitzuteilen,
dass eine Datenregisterschreiboperation bereit ist, um durch die
Druckformatiererschaltung 30 auf dem „AD"-Bus 74 platziert zu werden.
Bevor die Druckformatiererschaltung 30 die Datenregisterschreiboperation
auf dem „AD"-Bus 74 platziert,
aktiviert dieselbe „nStr" 70 (d.
h. Übergang 110 von
Signal „hoch" zu Signal „niedrig") für einen
Taktzyklus vor dem Ende 108 des bestimmten Taktzyklus.
Wenn die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 die Nachricht
auf dem „nStr"-Bus 70 empfängt, bestätigt dieselbe
dann die Transaktion durch ein Aktivieren von „nAck" 70 (d. h. Übergang von Signal „hoch" zu Signal „niedrig" 112) bei
dem folgenden Taktzyklus. In dem Zeitintervall von „nStr" 110 zu „nAck" 112 wird
der Datenregisterblock 114 auf dem „AD"-Bus 74 zum Abschluss dieser
Transaktion gesendet. Erneut sei darauf hingewiesen, dass sowohl
das „nStr"- als auch das „nAck"-Signal in Vorbereitung
auf die nächste
Operation zu ihrem „hohen" Signalzustand zurück gezittert werden.
Nach jeder Registerschreibtransaktion wird die Adresse automatisch
inkrementiert.
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9 ist
ein Zeitdiagramm, das sowohl einen typischen Datenregisterlesezyklus
als auch eine alternative Form einer Registerdatenlesetransaktion zeigt.
Die Druckformatiererschaltung 30 leitet zuerst einen Datenregisterlesezyklus
durch ein Setzen des „TT"-Busses 62 in
einen Signalzustand 88 (d. h. auf „01x") ein, übernimmt dann „nStr" 70 und
hört auf, den „AD"-Bus 74 zu
treiben. Wie 9 zeigt, erfolgt dann eine Datenregisterleseoperation
(d. h. es wird gelesen) bei dem folgenden Taktzyklus 116,
wobei „nStr" 70 zur
gleichen Zeit aktiviert wird (Übergang auf
Signal „niedrig" bei 118)
. Das Signal „nAck" 72 wird
bei 120 bei dem folgenden Taktzyklus zu Signal „niedrig" übergeführt. Alternativ
dazu kann die Druckformatiererschaltung 30 ein zusätzliches „Lese"-Intervall während dieser
Transaktion anfordern und erreicht dies durch ein Halten des „AD"-Busses bei Signal „01x" für
einen zusätzlichen
Taktzyklus (wie es durch das zweite Auftreten dieses Signalzustands
in 9 zu sehen ist) und ein weitergeführtes Übernehmen
von „nStr" 68 mit
dem Pegel „niedriger" Pegel für einen
zusätzlichen
Taktzyklus (siehe Bereich 122 bei 9) nach
dem Übergang 118.
In anderen Worten wird das Signal „nStr" noch nicht zu seinem „hohen" Signalzustand zurückgezittert.
Wenn diese Ereignisse und dieser Zustand auftreten, werden die Inhalte der
ersten Datenregisteradresse 126 (und alternativ dazu sequentiell
auch die nächste
Datenregisteradresse 128) auch zu dem Druckkopf 26 zurückgesendet
(d. h. „gelesen"), zusammen mit einem Übergang des „nAck"-Signals 72 zu
seinem „hohen" Signalwert (Übergang 124)
beim Abschluss dieser Registerdatenlesetransaktion.
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10 und 11 zeigen
zusammen, wie Daten als eine Matrix von Druckkopfdaten zu einem Pufferspeicher übertragen
und in demselben gespeichert werden. In diesem Fall sind die Druckkopfdaten für den Druckkopf 26'a, der Prozess
ist jedoch für
den Druckkopf 26'b der
gleiche – obwohl
ein anderer Pufferspeicher verwendet wird oder separate Abschnitte eines
einzigen Pufferspeichers jedem der Druckköpfe 26'a und 26'b zugewiesen sind. In jedem Fall
hat die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 Daten für einen
Druckkopf (erneut bei diesem Beispiel Druckkopf 26'a) angefordert.
Somit wird das Signal „DataReq1" 80 aktiviert,
was bei 130 in 10 angezeigt ist. Das „TT"-Signal kann von
einem beliebigen der Typen „10x" oder „11x" sein (d. h. was
Druckdaten entweder für
den Druckkopf 26'a oder
für den
Druckkopf 26'b anzeigt – unter
Rückbezugnahme
auf die Signaltypen von 6). Das Signal „TT" ist in diesem Fall „10X", äquivalent
zu Signalen „101" und „100" von 6,
da die Druckdaten für
den Druckkopf 26'a sind.
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Falls
das Signal „DataReq1" 80 durch
die Druckkopfsteuerung aktiviert wird, kann dieselbe einen 32-Byte-Datenblock
für den
Druckkopf 26'a annehmen,
und falls die Druckkopfsteuerung „DataReq2" aktiviert, dann kann dieselbe Daten
für den
Druckkopf 26'b empfangen.
Diese beiden Signale werden immer dann aktiviert, wenn ein Bedarf
an Daten für
den Druckkopf 26'a oder
für den
Druckkopf 26'b besteht,
wobei in diesem Fall die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 einen
32-Byte-Block von Daten
für den
jeweiligen Druckkopf annehmen kann.
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Das
Signal „DataReqx" (wobei „x" entweder für „1" oder „2" steht) bleibt aktiviert,
bis die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 das erste Byte
des Druckkopfdruckdatenregisterschreibblocks erfasst (Rückbezug
auf 8). Diese Erfassung des ersten Bytes ist bei 132 von 10 angezeigt
und wird dadurch verursacht, dass das „nStr" zu Signal „niedrig" übergeht,
was bei 134 angezeigt ist. Wenn das erste Byte eines Datenblocks übertragen
worden ist, bestimmt die Druckkopfsteuerungsschaltung 36 kontinuierlich,
ob ein weiterer Block von 32 Datenbytes angenommen werden kann.
Ist dies der Fall (d. h. eine „wahr"-Antwort auf eine
Anfrage), dann wird „DataReqx" aktiviert (Signal „niedrig"); ansonsten wird
dasselbe deaktiviert (Signal „hoch"). Das Ergebnis dieses
Bestimmungsprozesses ist bei 136 von 10 angezeigt,
wobei zuvor eine „wahr"-Bestimmung vorgenommen
wurde und das Signal „DataReq1" in Vorbereitung
auf den Signal-„Niedrig"-Übergang bei 136 auf „hoch" umge schaltet wurde.
Das Signal-„Niedrig"-Ereignis bei 136 ermöglicht, dass
der nächste
folgende Datenblock „D2" in den Pufferspeicher
für die
Druckkopfsteuerungsschaltung 36 übernommen wird. Der „DataReqx"-Zustand wird durch
die Druckformatiererschaltung 30 ausgewertet, wenn dieselbe
nicht Daten zur Verwendung durch den einen oder den anderen der
Druckköpfe 26'a oder 26'b überträgt. Dieser
Prozess wird solange fortgesetzt, wie die Bestimmung, ob der Druckpufferspeicher
ein weiteres Byte von Druckdaten annehmen kann, eine „wahr"-Bestimmung ergibt.
Es ist wichtig, dass, wenn die Druckformatiererschaltung 30 das 32.
Byte überträgt, was
in 10 bei 138 gezeigt ist, falls DataReqx
gesetzt ist, ein weiterer Datenblock bei dem nächsten Taktzyklus gesendet
werden kann. Dies ist der Fall, wie zu sehen sein wird, weil aus
dem Druckpufferspeicher 140, der in 11 schematisch
angezeigt ist, seine Daten (d. h. die Daten können verwendet worden sein)
seit der letzten Byteübertragung
des vorangehenden Speicherfüllzyklus
entladen oder gelöscht
worden sein können. Folglich
kann der Druckpufferspeicher bereit sein, eine weitere Gruppe von
Druckdatenübertragungen zu
empfangen (d. h. Druckdatenübertragungen
D1 bis D32).
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Insbesondere
werden bei Betrachtung von 11 Daten
an den Druckpufferspeicher der Druckkopfsteuerungsschaltung 36 in
32-Byte-Blöcken
für jede
von 512 Drucköffnungen 28 des
bestimmten Druckkopfs in einer Matrix übertragen, die eine Breite von
acht Speicherorten (d. h. Speicheradressen) aufweist. Für den Fall,
dass eine Druckkassette eine andere Anzahl von Druckdüsen an ihrem
Druckkopf aufweist, wird die Konfiguration der Druckpufferspeichermatrix,
die in 11 veranschaulicht ist, ohne weiteres
dafür angepasst.
Das heißt,
die ASIC 38, die für
eine bestimmte Druckkassette 26 konfiguriert ist, umfasst
Anweisungen zur Neukonfiguration des Druckpufferspeichers 140 gemäß den Notwendigkeiten
der Druckkassette. Wie zu erkennen ist, ist dies einer der Vorteile
der vorliegenden Erfindung.
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Bei
dem vorliegenden Beispiel, bei einem Druckkopf, der 512 Drucköffnungen
aufweist, wird die Datenmatrix 140 wie folgt unter Betrachtung
von 11 gefüllt
(es sie darauf hingewiesen, dass die Düsennummer in der Tabelle von
oben nach unten zu lesen ist, und das Bit bei der tabellarischen
Darstellung von links nach rechts von 0 bis 8 zu lesen ist). Das
heißt,
diese Figuren zeigen ein bevorzugtes Verfahren, das durch die Zwischenebenenkommunikationsschnittstelle 34 verwendet
wird, um Daten Byte für
Byte in die Druckpufferspeicherorte zu übertragen, die, wenn dieselben
ausgelesen und verwendet werden, den Ausstoß von Druckfluid von allen
Drucköffnungen 28 eines
Druckkopfs 26 für
ein einzelnes Druckereignis steuern.
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Druckdaten
werden in 32-Byte-Blöcken (Druckdaten
für 32
Düsen mal
acht Spalten in der Speichermatrix) übertragen. Bei einem typischen Szenario
enthält
das erste Byte des ersten Blocks die erste Spalte von Druckdaten
für Düsen 0 bis
7 (8 Düsen),
das zweite Byte des ersten Blocks enthält die erste Spalte von Druckdaten
für Düsen 8 bis
15 (8 Düsen);
und so weiter, bis das fünfte
Byte des ersten Blocks übertragen
wird, das die zweite Spalte von Druckdaten für Düsen 0 bis 7 (8 Düsen) enthält. Das 33.
Byte, das übertragen
wird, ist dann das erste Byte eines zweiten Blocks und enthält die erste
Spalte von Druckdaten für
Düsen 32
bis 39, wobei dieses Muster durchgehend bis zum 512. Byte fortgeführt wird,
das die achte Spalte von Druckdaten für Düsen 505 bis 512 enthält. Alle
Bytes werden so übertragen,
dass das höchstwertige
Bit der am niedrigsten nummerierten Düse für dieses Byte entspricht (z.
B. entspricht Bit 7 des ersten Bytes Düse 1). Dieses Szenario ändert sich
abhängig
von den aktuellen Werten von Parametern, die willkürlich „FirstPrintNoz" und „PrintWinsize" genannt werden können, die
durch die ASIC 38 gesetzt werden, und wobei in diesem Fall das
erste Byte die erste Spalte von Druckdaten für Düsen FirstPrintNoz bis FirstPrintNoz
+7 enthält
und fortfährt,
bis eine bestimmte Anzahl von Bytes (z. B. bis PrintWinsize-Bytes) übertragen
worden ist.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Fähigkeit,
sowohl die Druckkassetten 26 als auch die ASIC 38 (bei
einem Drucker, der die veranschaulichte erfindungsgemäße Architektur
aufweist) auszutauschen. Das Ergebnis besteht darin, dass, wenn neue
Druckkassetten verfügbar
werden, dieselben bei dem erfindungsgemäßen Drucker durch ein Liefern
auch einer entsprechenden neuen ASIC 38 (die einen Funktions-,
Anweisungs- und Algorithmussatz aufweist, wie es erforderlich ist,
unter Rückbezugnahme
auf 4) verwendet werden können. Dieser Wechsel bei dem
Drucker 10 auf eine neue Druckkassette und auf eine entsprechende
neue ASIC 38 ermöglicht,
dass der Druckformatierer 30 die gleiche Mittelebenendruckschnittstellensprache 34,
die im Vorhergehenden beschrieben ist, ausgibt, und sorgt dafür, dass
die Druckkopfsteuerung 36 (die die neue ASIC 38 umfasst
und durch dieselbe neu konfiguriert ist) die gleiche Mittelebenenkommunikationsschnittstellensprache 34 empfängt (wie
es in 2 gezeigt ist), aber ansprechend darauf die Befehlssignale 40 liefert,
die für
die neue Druckkassette erforderlich sind. Somit genießt der Drucker 10 eine
Verwendungsflexibilität
und eine Aktualisierungsfähigkeit, die
bislang in der Tintenstrahldruckertechnik nicht bekannt waren.