DE69432657T2

DE69432657T2 - Datenübertragungsschaltung und Drucker und Verfahren

Info

Publication number: DE69432657T2
Application number: DE69432657T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Ohta-ku Nakata; Shinichi Ohta-ku Hirasawa; Tadashi Ohta-ku Yamamoto; Toshiharu Ohta-ku Inui; Kazuhiro Ohta-ku Nakajima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2014-11-19
Also published as: DE69432657D1; US20020013890A1; ATE240563T1; EP0655706A1; US6564310B2; EP0655706B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Datenübertragungsschaltung und auf eine Aufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine Datenübertragungsschaltung zur Übertragung von Daten zwischen einem Speicher und einem Druckkopf in einem seriellen Drucker, und auf eine Aufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren zur Realisierung einer zeitlich verzahnten Aufzeichnung.
Gegenwärtig werden viele serielle Drucker, wie Tintenstrahldrucker und Nadeldrucker zum Drucken eines Bildes aus Punkten auf Aufzeichnungspapier entwickelt. Zum Drucken müssen von einem Hostsystem (einem Computer) gesendete Daten und Befehle zur Erzeugung von Druckdaten (die als Aufzeichnungsdaten bezeichnet werden können) in der Form von Bitbilddaten analysiert werden, die in einer Eins-zu-eins-Entsprechung mit Punkten vorgesehen werden, die ein zu druckendes Bild bilden. Die Bitbilddaten werden dann in einem Druckpuffer in einem Speicher gespeichert. Während ein Schlitten mit einem befestigten Druckkopf (der als Aufzeichnungskopf bezeichnet werden kann) zur Abtastung hin- und herbewegt wird, werden Druckdaten aus dem Druckpuffer gelesen. Beruhend auf den Daten wird der Druckkopf angesteuert. Somit wird das Aufzeichnungspapier bedruckt.
In den vergangenen Jahren gab es eine Tendenz in Richtung einer Anwendung eines kleineren Punktabstands (der als Bildelementabstand bezeichnet werden kann) für einen Drucker zur Verbesserung der Bilddefinition bzw. - auflösung. Die Druckdatenmenge ist proportional zur Punktdichte. Die in einem Druckpuffer zu speichernde Druckdatenmenge steigt daher mit höherer Auflösung. Andererseits erhöht sich auch die Häufigkeit der Ansteuerung eines Druckkopfes. Dies soll die Druckgeschwindigkeit erhöhen. Zum Lesen des Druckpuffers muss daher eine große Datenmenge schnell übertragen werden. Eine Software-mäßige Datenübertragung belastet einen Prozessor (MPU) sehr. Seit kurzem ist es üblich, eine Datenübertragungsschaltung zu installieren, die ausschließlich zum Lesen des Druckpuffers eingerichtet ist, um einen direkten Speicherzugriff (DMA) und weitere Hardware-Verarbeitungen zu implementieren.
Allerdings hat eine herkömmliche Datenübertragungsschaltung allein eine relativ einfache Übertragungsfunktion. Eine derartige Datenübertragungsschaltung liest daher lediglich Daten sequenziell aus einem Druckpuffer und druckt die Daten. Die Datenstruktur im Druckpuffer muss mit dem durch einen Druckkopf ausgebildeten Punktarray konsistent sein. Hat ein Druckkopf eine komplexe Struktur, beispielsweise wenn ein durch einen Druckkopf gebildetes Punktarray schräg hinsichtlich einer Abtastrichtung liegt, oder wenn ein Druckkopf, wie der eines Farbdruckers, Druckelemente (die als Aufzeichnungselemente bezeichnet werden können) aufweist, die sich zwischen den jeweiligen Farben unterscheiden, ist die Datenstruktur im Druckpuffer komplex und mehr Zeit ist zur Erzeugung der Druckdaten erforderlich.
Mit dem jüngsten Trend in Richtung von Druckern mit höherer Geschwindigkeit hat nicht nur die Druckgeschwindigkeit eines Druckkopfes sondern auch die zur Erzeugung von Druckdaten erforderliche Zeit große Auswirkung auf den Durchsatz eines Druckers. Ein kritisches Problem ist nunmehr, wie die zur Erzeugung von Druckdaten erforderliche Zeit verringert werden kann.
Aufzeichnungsverfahren, bei denen ein Druckkopf mit einer Vielzahl von Druckelementen zur Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsträger verwendet wird, sind in Punktstoßaufzeichnungsverfahren, Wärmeaufzeichnungsverfahren und Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unterteilt. Bei diesen Verfahren führt eine größere Anzahl an Druckelementen zu einem höheren Leistungsverbrauch für die augenblickliche Ansteuerung. Die Verfahren erfordern daher eine umfassende Leistungsversorgungseinheit und eine Energieleitung mit hoher Kapazität zur Zufuhr eines großen Stroms.
Soweit das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren betroffen ist, wenn eine Vielzahl von Düsen (Druckelementen) gleichzeitig angesteuert werden, interferieren durch die Düsen erzeugte Verdichtungswellen miteinander in einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer, die im Druckkopf enthalten ist und zur Zufuhr von Tinte verwendet wird. Dies resultiert in einem instabilen Ausstoßen.
Ein oft angewandtes herkömmliches Verfahren zur Lösung dieses Problems besteht darin, dass Druckelemente in eine Vielzahl von Gruppen unterteilt und in zeitverzahnten Momenten in einem Ansteuerzyklus angesteuert werden. Dieses Verfahren verringert den vorstehend angeführten Nachteil des Leistungsversorgungssystems, da der Leistungsverbrauch zur Ansteuerung der Düsen im Ansteuerzyklus gleichmäßig ist. Wird dieses Verfahren in Kombination mit dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet, minimiert es die Interferenz unter den Verdichtungswellen.
Allerdings geschieht es nur dann, wenn eine Vielzahl von Druckelementen gleichzeitig angesteuert werden, dass Tintentröpfchen an korrekten Punktpositionen (die als Bildelementorte bezeichnet werden können) auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden. Werden die Druckelemente in zeitlich verzahnten Momenten angesteuert, werden Tintentröpfchen an Bildelementorten aufgezeichnet, die von den korrekten verschieden sind, wie es in 17 gezeigt ist. Dies resultiert in einem gestörten Bild. Im in 17 gezeigten Beispiel beträgt die Anzahl der Gruppen von Druckelementen 4. Die Gruppen werden in gleichmäßig zeitverzahnten Momenten angesteuert. Ein Schnittpunkt zwischen gestrichelten Linien zeigt eine korrekte Aufzeichnungsposition an. Schwarze Punkte bezeichnen Positionen, an denen Tintentröpfchen durch einen Druckkopf entsprechend Bildinformationen ausgestoßen werden. Weiße Punkte geben Positionen an, an denen entsprechend Bildinformationen keine Tintentröpfchen ausgestoßen werden, und die auf dem Aufzeichnungspapier unsichtbar sind. In diesem Beispiel ist die Norm in der Längsrichtung gezeichnet. 17 zeigt, dass dann, wenn zeitverzahnte Momente, in denen Gruppen von Druckelementen angesteuert werden, weit im Ansteuerzyklus verteilt sind, das resultierende Bild zu einer erheblichen Unordnung neigt.
Die zeitlich verzahnten Momente, in denen Gruppen von Druckelementen angesteuert werden, können daher nicht weit verteilt sein. 18 zeigt ein Beispiel, in dem Gruppen von Druckelementen in gleichmäßig zeitlich verzahnten Momenten in einer Hälfte eines Ansteuerzyklus angesteuert werden. Die Bildunordnung ist verringert aber immer noch vorhanden, und der vorstehend angeführte Effekt der Unterdrückung von Interferenzen unter Verdichtungswellen in einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer ist halbiert.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer Datenübertragungsschaltung, die die Belastung einer CPU minimiert und sehr wenig von einer Datenstruktur im Puffer abhängt.
Die EP 0469854 offenbart eine Schaltung zur Steuerung von Speicherzugriffen auf einen Druckerpufferspeicher. Ein Aufwärts-/Abwärtszähler wird zum aufeinander folgenden Zugreifen auf Pufferspeicherorte von einer Startadresse an verwendet, bis eine Endadresse erreicht ist.
Die US 5,199,101 offenbart eine Anordnung zur Steuerung von Speicherzugriffen auf einen Pufferspeicher. Die Anordnung ermöglicht, dass ein im Pufferspeicher gespeichertes Bild vor dem Drucken um 90° gedreht wird, was die Verwendung eines kleineren Laserdruckers als ohne Drehung ermöglicht.
Die US 4,709,248 offenbart einen Tintenstrahldrucker, der eine Vielzahl von Druckköpfen verwendet, die auf einem gemeinsamen Wagen bzw. Schlitten befestigt sind. Der Drucker misst und speichert die relativen Positionen der Druckköpfe, um Druckartefakte aufgrund einer relativen Fehlausrichtung der Druckköpfe zu vermeiden.
Weitere Veröffentlichungen sind am Ende dieser Beschreibung angeführt.
Erfindungsgemäß ist eine Datenübertragungsschaltung zur Übertragung von Aufzeichnungsdaten von einem Pufferspeicher zu einem Aufzeichnungskopf einer bi-direktionalen Druckvorrichtung ausgestaltet, wobei in dem Pufferspeicher in einer Spalte aufzuzeichnende Dateneinheiten an aufeinanderfolgenden Adressen (K..K + 15) gespeichert sind, wobei die Aufzeichnungsdaten jeder Spalte eine Aufzeichnung für einen einzelnen Ansteuerzyklus der Aufzeichnungselemente des Aufzeichnungskopfes bestimmen, mit:
einer Adresseinstelleinrichtung zur Einstellung einer Startbezugsadresse des Pufferspeichers für eine erste Dateneinheit einer Spalte,
einer Adresserzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Übertragungsadressen aus der Startbezugsadresse aufeinanderfolgend für jede Spalte zur Adressierung von Daten in dem Pufferspeicher (3), die zu dem
Aufzeichnungskopf zu übertragen sind, gekennzeichnet durch eine PBA0 Offset-Einstelleinrichtung zur Einstellung eines vorbestimmten Offset (KH) für den Pufferspeicher, der die Differenz zwischen einer Adresse einer zuerst in der ersten Spalte zu übertragenden Dateneinheit und einer äquivalenten Adresse einer zuerst in einer zweiten Spalte angrenzend an die erste Spalte zu übertragenden Dateneinheit angibt, und
eine Arithmetiklogikeinrichtung zur Berechnung einer neuen Startbezugsadresse der zweiten Spalte einer zuerst zu übertragenden Dateneinheit gemäß dem Offset hinsichtlich der Startbezugsadresse der ersten Spalte, um die neue Startbezugsadresse für die Adresserzeugungseinrichtung zur Erzeugung weiterer Übertragungsadressen bereitzustellen, wobei die Arithmetiklogikeinrichtung zur Berechnung der neuen Startbezugsadresse durch Addieren des Offset zur Startbezugsadresse zum Drucken in einer der zwei Richtungen und durch Subtrahieren des Offset von der Startbezugsadresse zum Drucken in der anderen der zwei Richtungen eingerichtet ist.
Erfindungsgemäß ist auch ein Datenübertragungsverfahren zur Übertragung von Aufzeichnungsdaten von einem Pufferspeicher zu einem Aufzeichnungskopf einer bi-direktionalen Druckvorrichtung ausgestaltet, wobei in dem Pufferspeicher in einer Spalte aufzuzeichnende Dateneinheiten an aufeinanderfolgenden Adressen (K..K + 15) gespeichert sind, wobei die Aufzeichnungsdaten jeder Spalte eine Aufzeichnung für einen einzelnen Ansteuerzyklus der Aufzeichnungselemente des Aufzeichnungskopfes bestimmen, mit den Schritten:
Einstellen einer Startbezugsadresse des Pufferspeichers für eine erste Dateneinheit einer Spalte, Erzeugen von Übertragungsadressen aus den Startbezugsadressen aufeinanderfolgend für jede Spalte zur Adressierung von Daten im Pufferspeicher, die zu dem Aufzeichnungskopf zu übertragen sind, gekennzeichnet durch die Schritte:
Einstellen eines vorbestimmten Offset (KH) für den Pufferspeicher, der die Differenz zwischen einer Adresse einer Dateneinheit, die zuerst in der ersten Spalte zu übertragen ist, und einer äquivalenten Adresse einer Dateneinheit angibt, die zuerst in einer zweiten Spalte angrenzend an die erste Spalte zu übertragen ist, und
daraufhin Berechnen einer neuen Startbezugsadresse der zweiten Spalte einer zuerst zu übertragenden Dateneinheit entsprechend dem Offset relativ zur Startbezugsadresse der ersten Spalte, um die neue Startbezugsadresse zur Erzeugung weiterer Übertragungsadressen bereitzustellen, wobei der Berechnungsschritt die neue Startbezugsadresse durch Addieren des Offset zur Startbezugsadresse zum Drucken in einer der zwei Richtungen und durch Subtrahieren des Offset von der Startbezugsadresse zum Drucken in der anderen der zwei Richtungen berechnet.
Nachstehend wird eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild der Hauptabschnitte einer Schaltungseinrichtung eines Druckers des ersten Ausführungsbeispiels,
2 ein Blockschaltbild einer Adresserzeugungsschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine Datenstruktur in einem Druckpuffer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
4 ein Zeitablaufdiagramm, das in der Adresserzeugungsschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ablaufende Vorgänge beschreibt,
5 Punktarrays, die durch einen Druckkopf gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden,
6 ein Blockschaltbild einer Adresserzeugungsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
7 eine Datenstruktur in einem Druckpuffer gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
8 ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung von in der Adresserzeugungsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgenommenen Vorgängen,
9 ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung einer Ansteuerungsfolge für einen Druckkopf gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
10 Einzelheiten von Punktarrays, die durch einen Teil des Druckkopfs gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden,
11 Punktarrays, die durch den gesamten Druckkopf gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden,
12 ein Blockschaltbild der Adresserzeugungsschaltung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
13 eine Datenstruktur in einem Druckpuffer gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
14 ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung von durch eine Adresserzeugungsschaltung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel vorgenommenen Vorgängen,
15 ein Blockschaltbild der Adresserzeugungsschaltung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
16 ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung von durch die Adresserzeugungsschaltung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel vorgenommenen Vorgängen,
17 ein Beispiel eines Ausdrucks beruhend auf einer herkömmlichen zeitlich verzahnten Ansteuerung,
18 ein weiteres Beispiel eines Ausdrucks beruhend auf einer herkömmlichen zeitlich verzahnten Ansteuerung,
19 einen Druckkopf gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
20 ein Schaltungsdiagramm einer Struktur eines Druckkopfes gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel,
21 ein Zeitablaufdiagramm gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel,
22 ein Beispiel eines Ausdrucks gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel,
23 einen Druckkopf,
24 ein Schaltungsdiagramm einer Struktur des Druckkopfes aus 23 und
25 ein Zeitablaufdiagramm für den in den 23 und 24 gezeigten Druckkopf.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungseinrichtung gemäß der Erfindung. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine CPU. 2 bezeichnet eine Datenübertragungsschaltung. 3 bezeichnet ein RAM. 4 bezeichnet einen Druckkopf.
Die CPU 1 erzeugt Druckdaten und speichert sie in einem Druckpuffer im RAM 3. Die Datenübertragung zwischen der CPU 1 und dem RAM 3 wird über die Datenübertragungsschaltung 2 bewirkt. Im Druckpuffer gespeicherte Druckdaten werden durch die Datenübertragungsschaltung 2 ausgelesen und zum Druckkopf 4 übertragen. Die Datenübertragung zwischen der Datenübertragungsschaltung 2 und dem RAM 3 wird entsprechend einem Adresssignal ADDRESS, einem Datensignal DATA, einem Lesesignal READ- und einem Schreibsignal WRITEgesteuert. Das Signal mit einem Minusvorzeichen – ist auf dem niedrigen Pegel aktiv (Negativlogik).
Die Datenübertragungsschaltung 2 liest Daten aus dem Druckpuffer in Bytes, konvertiert die Daten in serielle Daten und überträgt die seriellen Daten zum Kopf 4. Der Kopf 4 ist ein Tintenstrahlkopf, bei dem 128 Tintenstrahldüsen in einem Array angeordnet sind. Ein 128-Bit-Schieberegister ist im Kopf 4 enthalten. Von der Datenübertragungsschaltung 2 übertragene serielle Daten werden sequenziell im Schieberegister gespeichert. Beruhend auf den Daten wird bestimmt, ob die Düsen anzusteuern sind oder nicht. Während eines Ansteuerzyklus des Kopfes werden bis zu 128 Punkte (beispielsweise schwarze Punkte), die in einer Tandemanordnung aufgereiht sind, auf dem Aufzeichnungspapier ausgebildet. Bei diesem Drucker wird der Druckkopf, der an einem Wagen bzw. Schlitten befestigt ist, horizontal bezüglich des Aufzeichnungspapiers zur Abtastung hin- und herbewegt. Das Aufzeichnungspapier wird vertikal transportiert.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Adresserzeugungsschaltung, die in der Datenübertragungsschaltung 2 enthalten ist und zum Lesen des Druckpuffers verwendet wird.
In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 11 ein schwarzes (K) Adressregister. 12 bezeichnet ein schwarzes horizontales (KH) Verschiebe- bzw. Offsetregister. 13 bezeichnet ein Warteregister. 14 bezeichnet eine Auswahleinrichtung. 15 bezeichnet eine Maskierungsschaltung. 16 bezeichnet eine Invertier-/Nicht-Invertierschaltung. 17 bezeichnet einen Addierer. 18 bezeichnet eine Übertragssteuerschaltung. Datensignalleitungen D0 bis D15 führen durch die CPU 1 geschriebene Daten zu. Das Adressregister 11 und das horizontale Offsetregister 12 sind mit den Datensignalleitungen D0 bis D15 verbunden. Das Adressregister 11 speichert einen Wert als Startadresse. Das horizontale Offsetregister 12 speichert einen Wert als horizontalen Offset bzw. horizontale Verschiebung. Die CPU 1 überwacht die Einstellung der Werte jeweils als Startadresse und Offsetadresse. Schwarz (K) wird als Druckfarbe verwendet. Alternativ dazu können Cyan (C), Magenta (M) oder Gelb (Y) verwendet werden.
Ausgangssignale PBA0 bis PBA18 des Adressregisters 11 werden auf einer Adresssignalleitung ADDRESS platziert, die zum RAM 3 führt. Das Warteregister 13 speichert vorübergehend einen durch das Adressregister 11 bereitgestellten Wert und stellt den Wert für Signale LA0 bis LA18 bereit. Die Auswahleinrichtung 14 wählt entweder die Signale PBA0 bis PBA18 oder die Signale LA0 bis LA18 aus, und stellt einen durch die ausgewählten Signale dargestellten Wert für Signale SA0 bis SA18 bereit. Die Maskierungsschaltung 15 steuert die Maskierung eines durch das horizontale Offsetregister 12 vorgesehenen Werts. Im Maskierungsmodus gibt die Maskierungsschaltung 15 einen Wert 0 aus. Im Nicht-Maskierungsmodus gibt die Maskierungsschaltung 15 einen durch das horizontale Offsetregister 12 vorgesehenen Wert unverändert aus.
Die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 16 steuert das Invertieren/Nicht-Invertieren eines durch die Maskierungsschaltung 15 bereit gestellten Werts. Der Addierer 17 addiert einen durch die Auswahleinrichtung 14 bereit gestellten Wert mit einem durch die Invertier/Nicht-Invertierschaltung 16 bereit gestellten Wert und sieht die Summe für Signale NPA0 und NPA18 vor. Die Übertragssteuerschaltung 18 steuert ein Übertragseingangssignal des Addierers 17. Die Signale NPA0 bis NPA18 werden dem Adressregister 11 zugeführt und für die Neueinstellung eines Adresswerts verwendet.
3 zeigt eine Datenstruktur im Druckpuffer. In 3 bezeichnet jedes Rechteck ein Byte von Druckdaten. Ein Ausdruck in jedem Rechteck bezeichnet eine Adresse, an der Druckdaten gespeichert sind. K in einem Ausdruck stellt eine Startadresse dar. KH stellt eine horizontale Verschiebung dar. Sechzehn-Byte-Daten von einer Adresse K bis zu einer Adresse K + 15 sind Druckdaten für 128 kontinuierliche Punkte in der vertikalen Richtung. Die Sechzehn-Byte-Daten werden während eines Ansteuerzyklus des Druckkopfes gedruckt. Soweit die horizontale Richtung im Druckpuffer betroffen ist, werden Adressen von Druckdaten Punkt für Punkt in Einheiten eines Werts KH geändert.
4 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das durch die Datenübertragungsschaltung 2 vorgenommene Vorgänge zeigt. Die in 2 gezeigten, von der Adresserzeugungsschaltung vorgenommenen Vorgänge werden insbesondere in Verbindung mit 4 beschrieben.
Zuerst werden die Vorgänge beschrieben, wenn ein Vorwärtsdrucken durchgeführt wird; das heißt, ein Wagen wird zur Abtastung von links nach rechts relativ zum Aufzeichnungspapier bewegt. In 4 bezeichnet CLK einen Takt zur Verwendung beim Erhalten einer Synchronisation in der Adresserzeugungsschaltung. Schaltungselemente der Adresserzeugungsschaltung verändern Zustände synchron mit der steigenden Flanke des Takts CLK. Ein Wert K ist im Adressregister 11 voreingestellt, und ein Wert KH ist im horizontalen Offsetregister 12 voreingestellt.
Beginnt die Datenübertragungsschaltung 2 mit dem Lesen des Druckpuffers, wird der durch die Signale PBA0 bis PBA18 dargestellt Wert K auf die Adresssignalleitung ADDRESS gelegt, die zum RAM 3 führt. Ein Leseimpuls wird auf die Lesesignalleitung READ- gelegt. Druckdaten werden somit an der Startadresse K gelesen und zum Druckkopf 4 übertragen. Während des anfänglichen Lesens wird der Wert der Startadresse K im Warteregister 13 gespeichert. Die Signale LA0 bis LA18 stellen den Wert K dar.
Die Auswahleinrichtung 14 hat die Signale PBA0 bis PBA18 ausgewählt. Die Signale SA0 bis SA18 stellen den gleichen Wert wie die Signale PBA0 bis PBA18 dar. Die Maskierungsschaltung 15 gibt einen Maskierungsmodus ein und einen Wert 0 aus. Die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 16 gibt einen Nicht-Invertiermodus ein und den durch die Maskierungsschaltung 15 bereit gestellten Wert 0 unverändert aus. Die Übertragssteuerschaltung 18 setzt ein Übertrags-Flag, wodurch ein Wert im Addierer 14 um eins inkrementiert wird.
In 4 stellt ein Signal mit dem Namen „Inkrement" ein durch die Addition eines durch die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 16 bereit gestellten Werts und eines durch die Übertragssteuerschaltung 18 bereit gestellten Werts berechnetes Inkrement dar. Eine Summe des durch die Signale SA0 bis SA18 dargestellten Werts und des Inkrements wird für die Signale NPA0 bis NPA18 vorgesehen. Da das Inkrement +1 ist, stellen die Signale NPA0 bis NPA18 einen Wert K + 1 dar. Der Wert K + 1 wird zurück zum Adressregister 11 geführt. Der im Adressregister 11 enthaltene Wert wird daher auf K + 1 synchron mit dem nächsten Taktimpuls aktualisiert. Druckdaten werden dann an der Adresse K + 1 gelesen und zum Druckkopf 4 übertragen.
Gleichermaßen wird der Wert des Adressregisters 11 inkrementiert, bis er K + 15 beträgt. Der Druckpuffer wird daher kontinuierlich von einer Adresse K bis zu K + 15 gelesen. Druckdaten der Länge von 16 Bytes werden daher zum Druckkopf übertragen.
Synchron mit dem letzten Taktimpuls wählt die Auswahleinrichtung 14 die Signale LA0 bis LA18 aus. Die Signale SA0 bis SA18 stellen den Wert K im Warteregister 13 dar. Die Maskierungsschaltung 15 gibt einen Nicht-Maskierungsmodus ein und den Wert KH im horizontalen Offsetregister 12 aus. Die Übertragsteuerschaltung 18 setzt das Übertrag-Flag zurück, wodurch das Inkrement auf den Wert KH gesetzt wird. Die Signale NPA0 bis NPA18 stellen daher einen Wert K + KH dar. Der Wert K + KH wird im Adressregister 11 synchron mit dem letzten Taktimpuls eingestellt.
Wie es in 3 gezeigt ist, zeigt die Adresse K + KH auf Druckdaten rechts von der Adresse K. Nach der Übertragung von Druckdaten eines Ansteuerzyklus zum Druckkopf wird ein Wert einer Adresse auf der rechten Seite automatisch im Adressregister 11 neu eingestellt. Die CPU sollte lediglich einen Wert als Startadresse vor der Bewegung des Wagens einstellen, muss aber keinen anderen Wert neu einstellen, wenn der Wagen zur Abtastung bewegt wird.
Als nächstes wird das Rückwärtsdrucken beschrieben. Während des Rückwärtsdruckens wird wie während des Vorwärtsdruckens der Druckpuffer kontinuierlich von einer Adresse K bis K + 15 gelesen. Druckdaten von 16 Bytes werden zum Druckkopf übertragen. Allerdings gibt die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 16 einen Invertiermodus synchron mit dem letzten Taktimpuls ein. Die Übertragssteuerschaltung 18 setzt das Übertrag-Flag, wodurch das Inkrement auf einen Wert –KH gesetzt wird. Nachdem Druckdaten übertragen wurden, wird ein Wert K – KH im Adressregister 11 eingestellt. Der Wert K – KH gibt eine Adresse auf der linken Seite der Adresse K an.
Die durch die Auswahleinrichtung 14 durchgeführte Auswahl, die durch die Maskierungsschaltung 15 durchgeführte Maskierung und die durch die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 16 durchgeführte Invertierung werden durch eine Zeitsteuerschaltung, die nicht gezeigt ist, synchron mit dem Takt CLK gesteuert.
Wie vorstehend angeführt liest die Datenübertragungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels automatisch Daten aus dem Druckpuffer. Die CPU 1 setzt lediglich einen Wert als Startadresse vor der Bewegung des Wagens für die Abtastung, muss aber beim Lesen des Druckpuffers nicht involviert sein, während der Wagen für die Abtastung bewegt wird. Das heißt, dass die Belastung der CPU 1 verringert ist.
Eine horizontale Adressänderung im Druckpuffer wird im horizontalen Offsetregister bestimmt. Die Anzahl vertikal aufeinander folgender Adressen kann daher willkürlich bestimmt werden. Reserviert die CPU 1 beispielsweise einen Druckpuffer mit der Höhe von 32 Bytes, können Druckdaten der Länge von 16 Bytes zum Drucken verwendet werden, die längs im Druckpuffer enthalten sind. Die CPU 1 kann eine Datenstruktur für den Druckpuffer ungeachtet der Anzahl von durch den Druckkopf gebildeten Punkten bestimmen. Somit wird ein Druckpuffer auf einfache Weise reserviert.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Als nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Der Hauptteil der Schaltungseinrichtung eines Druckers mit einer Datenübertragungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels ist mit dem in 1 gezeigten identisch. Der Drucker umfasst die CPU 1, die Datenübertragungsschaltung 2, das RAM 3 und den Druckkopf 4.
5 zeigt durch einen Druckkopf dieses Ausführungsbeispiels gebildete Punktarrays. Der Druckkopf ist ein Tintenstrahlkopf, bei dem 136 Tintenstrahldüsen in einem Array angeordnet sind. Die obersten 24 Düsen sind mit gelber Tinte geladen und bilden daher gelbe Punkte auf dem Aufzeichnungspapier aus. Die folgenden 24 Düsen bilden Magenta-Punkte und die unteren 24 Düsen bilden Cyan-Punkte. Die untersten 64 Düsen bilden schwarze Punkte. Ein mit acht Punkten vergleichbarer Spalt ist zwischen den Farbpunktarrays angeordnet.
Der Druckkopf hat ein 136-Bit-Schieberegister. Im Schieberegister gespeicherte Daten werden dahingehend überprüft, ob die Düsen anzusteuern sind. Im Schieberegister sind 136-Bit-Daten verknüpft. Zur Übertragung von Daten zum Druckkopf sind Daten, die 24 gelben Punkten, 24 Magenta-Punkten, 24 Cyan-Punkten und 64 schwarzen Punkten entsprechen, in dieser Reihenfolge aufgereiht und werden so übertragen.
6 zeigt ein Blockschaltbild einer Adresserzeugungsschaltung, die in der Datenübertragungsschaltung 2 enthalten ist und zum Lesen eines Druckpuffers verwendet wird. In 6 bezeichnet das Bezugszeichen 101a ein schwarzes (K) Adressregister. 101b bezeichnet ein gelbes (Y) Adressregister. 101c bezeichnet ein Magenta-(M)-Adressregister. 101d bezeichnet ein Cyan(C)-Adressregister. 102a bezeichnet ein schwarzes horizontales (KH) Offsetregister. 102b bezeichnet ein gelbes horizontales (YH) Offsetregister. 102c bezeichnet ein Magenta-Horizontal-(MH)-Offsetregister. 102d bezeichnet ein Cyan-Horizontal-(CH)-Offsetregister. 103 bezeichnet eine Auswahleinrichtung. 104 bezeichnet ein Warteregister. 105 bezeichnet eine Auswahleinrichtung. 106 bezeichnet eine Auswahleinrichtung. 107 bezeichnet eine Maskierungsschaltung. 108 bezeichnet eine Invertier-/Nicht- Invertierschaltung. 109 bezeichnet einen Addierer. 110 bezeichnet eine Übertragsteuerschaltung.
Die Datensignalleitungen D0 bis D15 führen von der CPU 1 geschriebene Daten zu. Die Adressregister 101a bis 101d und die horizontalen Offsetregister 102a bis 102d sind mit den Datensignalleitungen D0 bis D15 verbunden. Die Adressregister 101a bis 101d speichern Werte als Startadressen in verbundenen Farbdruckpuffern. Die horizontalen Offsetregister 102a bis 102d speichern Werte als horizontale Offsets bzw. Verschiebungen in den verbundenen Farbdruckpuffern. Die CPU 1 überwacht die Einstellung der Werte als Startadressen und horizontale Verschiebungen. Die Auswahleinrichtung 103 wählt Werte in den Adressregistern 101a bis 101d aus und stellt sie für Signale PBA0 bis PBA18 bereit. Die Signale PBA0 bis PBA18 werden auf die Adresssignalleitung ADDRESS gelegt, die zum RAM 3 führt, nachdem sie durch einen Ausgangspuffer geführt wurden. Das Warteregister 104 speichert vorübergehend den durch die Auswahleinrichtung 103 bereit gestellten Wert und sieht ihn für die Signale LA0 bis LA18 vor. Die Auswahleinrichtung 105 wählt entweder die Signale PBA0 bis PBA18 oder die Signale LA0 bis LA18 aus und stellt die ausgewählten Signale als die Signale SA0 bis SA18 bereit. Die Auswahleinrichtung 106 wählt durch die horizontalen Offsetregister 102a bis 102d bereit gestellte Werte aus.
Die Maskierungsschaltung 107 steuert die Maskierung eines durch die Auswahleinrichtung 106 bereitgestellten Werts. Im Maskierungsmodus gibt die Maskierungsschaltung 107 einen Wert 0 aus. Im Nicht-Maskierungsmodus gibt die Maskierungsschaltung 107 einen durch die Auswahleinrichtung 106 bereitgestellten Wert unverändert aus. Die Invertier/Nicht-Invertierschaltung 108 steuert die Invertierung oder Nicht-Invertierung eines durch die Maskierungsschaltung 107 bereitgestellten Werts. Der Addierer 109 addiert einen durch die Auswahleinrichtung 105 bereitgestellten Wert zu einem durch die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 108 bereitgestellten Wert und sieht die Summe für die Signale NPA0 bis NPA18 vor. Die Übertragsteuerschaltung 110 steuert das Übertrageingangssignal des Addierers 17. Die Signale NPA0 bis NPA18 werden den Adressregistern 101a bis 101d zugeführt und bei der Neueinstellung von Werten der Adressen verwendet.
7 zeigt eine Datenstruktur im Druckpuffer. Gemäß 7 ist der Druckpuffer in vier Felder eingeteilt. Die Felder dienen als Gelbdruckpuffer, Magentadruckpuffer, Cyandruckpuffer und Schwarzdruckpuffer in dieser Reihenfolge. Ein Rechteck in jedem Feld stellt Druckdaten der Länge eines Bytes dar. Ein Ausdruck in jedem Rechteck gibt eine Adresse an, an der Druckdaten gespeichert sind. Y in einem Ausdruck stellt eine Startadresse im Gelbdruckpuffer dar. YH stellt eine horizontale Verschiebung im Gelbdruckpuffer dar. M stellt eine Startadresse im Magentadruckpuffer dar. MH stellt eine horizontale Verschiebung im Magentadruckpuffer dar. C stellt eine Startadresse im Cyandruckpuffer dar. CH stellt eine horizontale Verschiebung im Cyandruckpuffer dar. K stellt eine Startadresse im Schwarzdruckpuffer dar. KH, stellt eine horizontale Verschiebung im Schwarzdruckpuffer dar.
Daten der Länge von drei Bytes von einer Adresse Y bis Y + 2, Daten der Länge von drei Bytes von einer Adresse M bis M + 2, Daten der Länge von drei Bytes von einer Adresse C bis C + 2, und Daten der Länge von acht Bytes von einer Adresse K bis K + 7 sind vertikal aufgereihte Druckdaten. Die Druckdaten werden während eines Ansteuerzyklus des Druckkopfes gedruckt. Soweit die horizontale Richtung im Gelbdruckpuffer betroffen ist, werden Adressen von Druckdaten Punkt für Punkt in Einheiten eines Werts YH verändert. Gleichermaßen werden im Magentadruckpuffer Adressen in Einheiten eines Werts MH verändert. Im Cyandruckpuffer werden Adressen in Einheiten eines Werts CH verändert. Im Schwarzdruckpuffer werden Adressen in Einheiten eines Werts KH verändert.
8 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das von der Adresserzeugungsschaltung in 6 vorgenommene Vorgänge beschreibt. Das Zeitablaufdiagramm betrifft das Vorwärtsdrucken. Die von der Adresserzeugungsschaltung in 6 vorgenommenen Vorgänge werden insbesondere in Verbindung mit 8 beschrieben.
In 8 bezeichnet CLK einen Takt zum Erreichen einer Synchronisation in der Adresserzeugungsschaltung. Schaltungselemente in der Adresserzeugungsschaltung ändern ihre Zustände synchron mit der führenden Flanke des Takts CLK. Werte K, Y, M und C werden in den Adressregistern 101a bis 101d zuvor eingestellt. Werte KH, YH und CH werden im horizontalen Offsetregister 12 zuvor eingestellt. Beginnt die Datenübertragungsschaltung 2 mit dem Lesen des Druckpuffers, wählt die Auswahleinrichtung 103 zuerst den Wert Y im Adressregister 101b aus und sieht ihn für die Signale PBA0 bis PBA18 vor. Der durch die Signale PBA0 bis PBA18 dargestellte Wert wird auf die Adresssignalleitung ADDRESS gelegt, die zum RAM 3 führt. Ein Leseimpuls wird dann auf eine Lesesignalleitung READ- gelegt. Druckdaten werden dann von der Startadresse Y gelesen und zum Druckkopf 4 übertragen. Während des Lesens wird der Startadresswert Y im Warteregister 104 gespeichert. Demzufolge stellen die Signale LA0 bis LA18 den Wert Y dar.
Die Auswahleinrichtung 105 hat die Signale PBA0 bis PBA18 ausgewählt. Die Signale SA0 bis SA18 haben daher den gleichen Wert wie die Signale PBA0 bis PBA18. Die Auswahleinrichtung 106 wählt den Wert YH im horizontalen Offsetregister 102b aus. Allerdings stellt die Maskierungsschaltung 107, die sich im Maskierungsmodus befindet, einen Wert 0 bereit. Im Nicht-Invertierungsmodus stellt die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 108 den von der Maskierungsschaltung 107 bereitgestellten Wert unverändert bereit. Die Übertragssteuerschaltung 110 setzt das Übertrag-Flag, wodurch ein Wert im Addierer 109 um 1 inkrementiert wird.
In 8 stellt ein Signal mit dem Namen „Inkrement" ein durch Addieren eines durch die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 108 bereitgestellten Werts zu einem durch die Übertragssteuerschaltung 110 bereitgestellten Wert berechnetes Inkrement dar. Eine Summe eines durch die Signale SA0 bis SA18 dargestellten Werts und des Inkrements wird für die Signale NPA0 bis NPA18 vorgesehen. Da das Inkrement +1 ist, stellen die Signale NPA0 bis NPA18 einen Wert Y + 1 dar. Der Wert Y + 1 wird zurück zum Adressregister 101b geführt.
Der Wert Y + 1 wird dann im Adressregister 101b synchron mit dem nächsten Taktimpuls eingestellt. Druckdaten werden an der Adresse Y + 1 gelesen und zum Druckkopf 4 übertragen. Gleichermaßen wird ein Wert im Adressregister 101b inkrementiert, bis er Y + 2 wird. Druckdaten werden dann von einer Adresse Y bis Y + 2 im Druckpuffer gelesen. Somit werden gelbe Druckdaten mit der Länge von drei Bytes zum Druckkopf übertragen.
Wird die Adresse Y + 2 gelesen, wählt die Auswahleinrichtung 105 die Signale LA0 bis LR18 aus. Die Signale SA0 bis SA18 haben daher einen im Warteregister 104 gespeicherten Wert. Die Maskierungsschaltung 15 tritt in den Nicht-Maskierungsmodus ein und gibt den Wert YH im horizontalen Offsetregister 102 aus. Die Übertragsteuerschaltung 18 setzt das Übertrag-Flag zurück, wodurch das Inkrement auf YH gesetzt wird. Die Signale NPA0 bis NPA18 haben daher einen Wert Y + YH. Der Wert Y + YH wird im Adressregister 101b synchron mit dem letzten Taktimpuls gesetzt.
Wie es in 7 gezeigt ist, zeigt die Adresse Y + YH auf Druckdaten auf der rechten Seite der Adresse Y im Gelbdruckpuffer. Nachdem gelbe Druckdaten der Länge von drei Bytes übertragen wurden, wird ein die Adresse auf der rechten Seite darstellender Wert automatisch im Adressregister 101b eingestellt. Gleichermaßen werden Magentadruckdaten, Cyandruckdaten und Schwarzdruckdaten sequenziell gelesen. Für Schwarz werden allerdings Druckdaten der Länge von acht Bytes zum Druckkopf übertragen.
Jedes Mal wenn eine Farbdruckdatenübertragung abgeschlossen ist, werden Adressen auf der rechten Seite in den jeweiligen Farbdruckpuffern darstellende Werte in den Adressregistern 101a bis 101d neu eingestellt. Die CPU 1 stellt lediglich Werte als Startadressen ein, bevor der Wagen zur Abtastung bewegt wird, muss aber keine anderen Werte neu einstellen, während der Wagen zur Abtastung bewegt wird. Für das Rückwärtsdrucken wird wie im ersten Ausführungsbeispiel die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 108 verwendet, so dass Adressen auf der linken Seite darstellende Werte in den Adressregistern 101a bis 101d eingestellt werden.
Die durch die Auswahleinrichtungen 103, 105 und 106 durchgeführte Auswahl, die durch die Maskierungsschaltung 107 durchgeführte Maskierung und die durch die Invertier/Nicht-Invertierschaltung 108 durchgeführte Invertierung werden wie im ersten Ausführungsbeispiel durch eine Zeitsteuerschaltung, die nicht gezeigt ist, synchron mit dem Takt CLK gesteuert.
Wie vorstehend angeführt, verwaltet die Datenübertragungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels den Gelbdruckpuffer, Magentadruckpuffer, Cyandruckpuffer und Schwarzdruckpuffer separat. Für eine Datenübertragung zum Druckkopf kann die CPU 1 Farbdruckpuffer separat reservieren, obwohl Druckdaten der jeweiligen Farben in einer speziellen Reihenfolge kombiniert und dann übertragen werden müssen. Somit wird die Belastung der CPU 1 verringert, die sie für das Reservieren der Druckpuffer aufbringen muss.
Eine horizontale Änderung der Adressen in jedem Farbdruckpuffer wird in einem horizontalen Offsetregister eingestellt. Die Anzahl vertikal aufeinander folgender Adressen kann daher willkürlich bestimmt werden. Eine Datenstruktur in einem Druckpuffer kann ungeachtet der Anzahl von durch einen Druckkopf ausgebildeten Punkten bestimmt werden. Eine optimale Datenstruktur kann für den Druckpuffer entsprechend der Verarbeitungsgeschwindigkeit der CPU 1 und der Speicherkapazität eines Speichers verwendet werden.
Die vorstehende Beschreibung ging von der Annahme aus, dass ein Vierfarbendruckkopf verwendet wird. Teilt bei diesem Ausführungsbeispiel die Zeitsteuerschaltung beispielsweise die Steuerung derart zu, dass ein schwarzes Adressregister und ein zugehöriges horizontales Offsetregister allein aktiviert werden, kann eine Verarbeitung ähnlich der des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführt werden. Daher kann ein monochromer Kopf verwendet werden. Druckköpfe für verschiedene Anzahlen von Farben und mit verschiedenen Düsenanzahlen können in einem Drucker angebracht sein, in dem dieses Ausführungsbeispiel implementiert ist. In verschiedenen Druckköpfen implementierte Datenübertragungsverfahren können lediglich durch Veränderung der Modi gemeistert werden, die in einer Datenübertragungsschaltung eingestellt werden. Daher kann eine Datenstruktur in einem Druckpuffer verwendet werden, die verschiedenen Kopfarten gemeinsam ist. Die Belastung der CPU 1 kann verringert werden und ein Programm zum Reservieren eines Druckpuffers kann in der Größe reduziert werden.
Wird ferner ein Druckkopf mit Informationen zur Verwendung bei der Erkennung der Anzahl von Farben oder der Anzahl von Düsen versehen, analysiert ein Drucker die Informationen und führt automatisch einen Druckvorgang entsprechend dem Typ eines Druckkopfs durch.
Wie es vorstehend angeführt ist, steuert die Datenübertragungsschaltung im zweiten Ausführungsbeispiel die Adressen in den Farbdruckpuffern separat. Obwohl Farbdruckdaten kombiniert und dann zum Druckkopf übertragen werden müssen, kann die CPU die Farbdruckpuffer separat reservieren. Die Belastung der CPU für die Reservierung der Druckpuffer wird daher verringert. Druckköpfe für verschiedene Anzahlen von Farben und mit verschiedenen Anzahlen von Punkten können mühelos verwendet werden. Es kann eine Datenstruktur in einem Druckpuffer verwendet werden, die verschiedenen Typen von Köpfen gemeinsam ist. Die Belastung für die CPU ist daher sehr gering.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Als nächstes wird das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Der Hauptteil der Schaltungseinrichtung eines Druckers mit einer Datenübertragungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels ist mit der in 1 identisch. Der Drucker umfasst die CPU 1, die Datenübertragungsschaltung 2, das RAM 3 und den Druckkopf 4. Durch den Druckkopf in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildete Punktarrays sind mit denen in 5 identisch. 136 Tintenstrahldüsen sind in einem Array angeordnet. Die obersten 24 Düsen bilden gelbe Punkte, die oberen 24 Düsen bilden Magenta-Punkte, die unteren 24 Düsen bilden Cyan-Punkte und die untersten 64 Düsen bilden schwarze Punkte.
9 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung einer durch den Druckkopf bei diesem Ausführungsbeispiel durchgeführten Ansteuerfolge. Gemäß 9 wird der Druckkopf zeitlich verzahnt angesteuert. 136 Düsen werden in 16 zeitlich verzahnten Momenten angesteuert. Benachbarte Düsen werden sequenziell entsprechend einer unterschiedlichen Zeitsteuerung (beispielsweise Y16, Y15, usw.) angesteuert. Für 16 Punkte verantwortliche Düsen (einschließlich eines mit acht Punkten zwischen Düsengruppen vergleichbaren Spalts) werden gleichzeitig angesteuert (das heißt, Düsen werden in Einheiten einer mit 16 Punkten vergleichbaren Distanz angesteuert). Die zeitlich verzahnte Ansteuerung ermöglicht die Verringerung eines zur Ansteuerung eines Druckkopfes erforderlichen Spitzenstroms und reduziert schließlich die Stromversorgungslast. Da benachbarte Düsen entsprechend einer unterschiedlichen Zeitsteuerung angesteuert werden, kann die Vibration von Tinte in einem Druckkopf, die sich aus dem Ausstoßen der Tintentröpfchen ergibt, vermindert werden. Schließlich kann die Tintenausstoßeigenschaft eines Druckkopfes und die Nachfüllzeit der Tinte verbessert werden.
Soweit aber ein serieller Drucker betroffen ist, führt eine Zeitverzögerung in der Ansteuerung zu einem Unterschied in der Punktposition auf dem Aufzeichnungspapier, da ein Druckkopf angesteuert wird, während er über das Aufzeichnungspapier läuft. Bei der in 9 gezeigten Ansteuerungssequenz hat ein Punktarray eine Sägezahnkontur aufgrund von Zeitverzögerungen, die durch die zeitlich verzahnte Ansteuerung verursacht werden. Zur Ansteuerung eines Druckkopfes auf der Grundlage der zeitlichen Verzahnung müssen einige Maßnahmen aus der Besorgnis heraus ergriffen werden, dass ein verschobener Ausdruck aufgrund der Zeitverzögerungen bei der Ansteuerung auftreten kann.
Eine Prozedur zur Verhinderung eines verschobenen Ausdrucks aufgrund einer zeitlich verzahnten Ansteuerung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird in Verbindung mit 10 beschrieben. Die Zeichnung auf der linken Seite in 10 zeigt ein Array der ersten (Y1) bis zwanzigsten (Y20) gelben Düsen, die die obersten Düsen in einem Druckkopf sind. Der Druckkopf ist in einem Wagen an diesem derart befestigt, dass er 3,58° bezüglich einer vertikalen Linie auf dem Aufzeichnungspapier geneigt ist. Das heißt, der Druckkopf hat eine vertikale Neigung vergleichbar mit 16 Punkten und eine horizontale Neigung vergleichbar mit einem Punkt. Der Wagen wird horizontal auf dem Aufzeichnungspapier für die Abtastung bewegt. In 10 bezeichnet L einen Punktabstand, der bei diesem Ausführungsbeispiel 70,6 μm (360 DPI) beträgt.
Die Zeichnung auf der rechten Seite in 10 zeigt ein auf dem Aufzeichnungspapier entsprechend der in 9 gezeigten Ansteuerfolge gebildetes Punktarray unter den zuvor angeführten Umständen. Eine Zeitverzögerung in der Ansteuerung aufgrund der zeitlich verzahnten Ansteuerung ist durch die Neigung des Kopfes beseitigt. Durch die erste bis sechzehnte Düse gebildete Punkte sind in einer Tandemanordnung aufgereiht, was keinen verschobenen Ausdruck verursacht. Durch die siebzehnte Düse und folgende Düsen gebildete Punkte sind um einen Punkt nach rechts verschoben und in einer Tandemanordnung aufgereiht. Diese Punkte gehören daher zu einem rechtsseitigen Array. Es findet kein verschobener Ausdruck statt. Hinsichtlich des gesamten Druckkopfes geht jede siebzehnte Düse zu einem angrenzenden Array über, wie es in 11 gezeigt ist. Wird der Druckkopf einmal angesteuert, werden Punktarrays schrittweise über zehn Spalten auf dem Aufzeichnungspapier gebildet (angrenzende Arrays sind um einen Punkt verschoben).
Insbesondere ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Winkel θ zwischen einer Richtung, in der Druckelemente angeordnet sind, und einer Richtung, in der der Druck-(Aufzeichnungs)Kopf relativ zu einem Aufzeichnungsträger für die Abtastung bewegt wird, auf 3,58° gesetzt, ein Punkt(Bildelement-)Abstand a in einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der der Druckkopf relativ zum Aufzeichnungsträger für die Abtastung bewegt wird, wird auf 70,6 Mikrometer gesetzt, und ein Punktabstand in der Richtung b, in der der Druckkopf relativ zum Aufzeichnungsträger für die Abtastung bewegt wird, wird auf 70,6 Mikrometer gesetzt. Unter diesen Umständen ergibt sich folgende Beziehung. tanθ = (P × b)/(M × a) = 1/16 (mit, P = 1 und M = 16) Sechzehn Düsengruppen werden in sechzehn gleichmäßig zeitlich verschachtelten Momenten in einem Ansteuerzyklus des Druckkopfes angesteuert.
12 zeigt ein Blockschaltbild einer Adresserzeugungsschaltung, die in der Datenübertragungsschaltung 2 liegt und beim Lesen eines Druckpuffers hilft. In 12 haben die (K bis C) Adressregister 101a bis 101d, horizontalen (KH bis CH) Offsetregister 102a bis 102d, die Auswahleinrichtung 103, das Warteregister 104, die Auswahleinrichtungen 105 und 106, die Maskierungsschaltung 107, die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 108, der Addierer 109 und die Übertragsteuerschaltung 110 die gleichen Funktionen wie in 6.
Das Bezugszeichen 111 bezeichnet ein schrittweises Muster(ZP)-Register. 112 bezeichnet eine Auswahleinrichtung. Anders als beim zweiten Ausführungsbeispiel ist dieses Ausführungsbeispiel durch diese Schaltungselemente charakterisiert.
Das schrittweise Musterregister 111 ist mit den Datensignalleitungen D0 bis D15 verbunden und speichert ein schrittweises Muster für den Druckkopf. Das schrittweise Muster sind Daten, die einen Umriss von Punktarrays darstellen, die während eines Ansteuerzyklus des Druckkopfes gebildet werden. Die Auswahleinrichtung 112 wählt Daten eines schrittweisen Musters aus. Ein durch die Auswahleinrichtung 112 bereitgestellter Wert wird zur Maskierungsschaltung 107 geführt und zur Steuerung der Maskierung verwendet.
13 zeigt eine Datenstruktur in einem Druckpuffer. Die Datenstruktur selbst ist identisch mit der in 7.
Während eines Ansteuerzyklus des Druckkopfes zu druckende Daten entsprechen den schraffierten Flächen in 13; das heißt, die Adressen Y, Y + 1 und Y + 2 + YH bilden drei Bytes, die Adressen M, M + 1 und M + 2 + MH bilden drei Bytes, die Adressen C, C + 1 und C + 2 + CH bilden drei Bytes und die Adressen K bis K + 7 + 3KH bilden acht Bytes. Zur Übertragung von Druckdaten zum Druckkopf wird der Druckpuffer schräg gelesen, wie es durch die schraffierten Flächen in 13 angegeben ist.
14 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung der von der Adresserzeugungsschaltung in 12 vorgenommenen Vorgänge. Das Zeitablaufdiagramm betrifft das Vorwärtsdrucken. Die von der Adresserzeugungsschaltung in 12 vorgenommenen Vorgänge werden insbesondere in Verbindung mit 14 beschrieben.
In 14 bezeichnet CLK einen Takt zum Erreichen einer Synchronisation in der Adresserzeugungsschaltung. Schaltungselemente in der Adresserzeugungsschaltung ändern ihre Zustände synchron mit einer führenden Flanke des Takts CLK. Werte K, Y, M und C werden in den Adressregistern 101a bis 101d zuvor eingestellt. Werte KH, YH, MH und CH werden in den horizontalen Offsetregistern 102a bis 102d zuvor eingestellt. Der Wert im schrittweisen Musterregister 111 wird in Einheiten von Druckdaten für 16 Punkte oder von Druckdaten der Länge von zwei Bytes aktualisiert. Beginnt die Datenübertragungsschaltung 2 mit dem Lesen des Druckpuffers, wird der Wert Y im Adressregister 101b durch die Auswahleinrichtung 103 ausgewählt und für die Signale PBA0 bis PBA18 verwendet. Der durch die Signale PBA0 bis PBA18 dargestellte Wert wird auf die Adresssignalleitung ADDRESS gelegt, die zum RAM 3 führt. Ein Leseimpuls wird auf die Lesesignalleitung READ- gelegt. Druckdaten werden dann von der Startadresse Y gelesen und zum Druckkopf 4 übertragen. Während des Lesens wird der Startadresswert Y im Warteregister 104 gespeichert. Die Signale LA0 bis LA18 stellen daher den Wert Y dar.
Die Auswahleinrichtung 105 wählt die Signale PBA0 bis PBA18 aus. Die Signale SA0 bis SA18 haben daher den gleichen Wert wie die Signale PBA0 bis PBA18. Die Auswahleinrichtung 106 wählt den Wert YH im horizontalen Offsetregister 102 aus. Im Maskierungsmodus gibt die Maskierungsschaltung 107 einen Wert 0 aus. Im Nicht-Invertierungsmodus gibt die Invertier/Nicht-Invertierschaltung 108 den durch die Maskierungsschaltung 107 bereitgestellten Wert 0 unverändert aus. Die Übertragsteuerschaltung 110 setzt das Übertrag-Flag, wodurch ein Wert im Addierer 109 um eins inkrementiert wird.
In 14 stellt ein Signal mit dem Namen „Inkrement" ein durch Addition eines durch die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 108 vorgesehenen Werts und eines durch die Übertragssteuerschaltung 110 vorgesehenen Werts berechnetes Inkrement dar. Eine Summe des durch die Signale SA0 bis SA18 dargestellten Werts und des Inkrements wird für die Signale NPA0 bis NPA18 vorgesehen. Da das Inkrement +1 ist, stellen die Signale NPA0 bis NPA18 einen Wert Y + 1 dar. Der Wert Y + 1 wird zurück zum Adressregister 101b geführt. Der Wert Y + 1 wird dann im Adressregister 101b synchron mit dem nächsten Taktimpuls eingestellt. Dann werden Druckdaten an der Adresse y + 1 gelesen und zum Druckkopf übertragen.
Zu diesem Zeitpunkt hat die Auswahleinrichtung 112 Daten aus einem schrittweisen Muster im schrittweisen Musterregister 111 ausgewählt. Die Maskierungsschaltung 107 tritt daher in den Nicht-Maskierungsmodus ein und gibt den Wert YH im horizontalen Offsetregister 102b aus. Das Inkrement wird daher +1 + YH. Der Wert im Adressregister 101b wird synchron mit dem nächsten Taktimpuls inkrementiert, bis er Y + 2 + YH wird. Druckdaten der Länge von drei Bytes werden an den Adressen Y, y + 1 und Y + 2 + YH im Gelbdruckpuffer gelesen und zum Druckkopf übertragen.
Wird die Adresse Y + 2 + YH gelesen, wählt die Auswahleinrichtung 105 die Signale LA0 bis LA18 aus. Die Signale SA0 bis SA18 stellen dann den im Warteregister 104 gespeicherten Wert Y dar. Die Maskierungsschaltung 15 tritt in den Nicht-Maskierungsmodus ein und gibt den Wert YH aus. Die Signale NPA0 bis NPA18 stellen daher den Wert Y + YH dar. Dieser Wert wird im Adressregister 101b eingestellt. Gleichermaßen werden Magentadruckdaten, Cyandruckdaten und Schwarzdruckdaten sequenziell gelesen. Für Schwarz werden Druckdaten der Länge von acht Bytes zum Druckkopf übertragen.
Jedes Mal wenn die Übertragung von Farbdruckdaten abgeschlossen ist, werden Werte in den Adressregistern 101a bis 101d neu eingestellt, die den Adressen auf der rechten Seite in den zugehörigen Druckpuffern entsprechen. Die CPU 1 stellt daher lediglich Werte als Startadressen vor der Bewegung des Wagens zur Abtastung ein, muss aber weitere Werte nicht neu einstellen, während der Wagen für die Abtastung bewegt wird. Für das Rückwärtsdrucken wird die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 108 derart verwendet, dass Werte in den Adressregistern 101a bis 101d eingestellt werden, die den Adressen auf der linken Seite entsprechen.
Die durch die Auswahleinrichtungen 103, 105, 106 und 112 durchgeführte Auswahl, die durch die Maskierungsschaltung 107 durchgeführte Maskierung und die durch die Invertier/Nicht-Invertierschaltung 108 durchgeführte Invertierung werden wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen durch eine Zeitsteuerschaltung, die nicht gezeigt ist, synchron mit dem Takt CLK gesteuert.
Wie es zuvor angeführt ist, hat die Datenübertragungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels die Funktion des schrägen Lesens des Druckpuffers entsprechend einer schrittweisen Kontur von Punktarrays, die durch den Druckkopf gebildet werden. Die CPU 1 kann daher Druckdaten für den Druckpuffer ohne das Wissen um eine Kontur der Punktarrays erzeugen. Demzufolge ist die CPU 1 weniger belastet.
Wird dieses Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet, kann eine Interferenz unter Verdichtungswellen in einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer verringert werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Nachstehend wird das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Der Hauptteil der Schaltungseinrichtung eines Druckers mit einer Datenübertragungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels ist mit dem in 1 identisch. Der Drucker umfasst die CPU 1, die Datenübertragungsschaltung 2, das RAM 3 und den Druckkopf 4. Die Anordnung der Düsen im Druckkopf ist mit der in 5 identisch. 136 Tintenstrahldüsen sind im Array angeordnet. Die obersten 24 Düsen bilden gelbe Punkte, die oberen 24 Düsen bilden Magenta-farbene Punkte, die unteren 24 Düsen bilden Cyan-farbene Punkte und die untersten 64 Düsen bilden schwarze Punkte. Die Ansteuerfolge für den Druckkopf ist mit der in 9 identisch. Die 136 Düsen werden in 16 zeitlich verzahnten Momenten angesteuert. Vom Druckkopf ausgebildete Punktarrays sind mit jenen in den 10 und 11 gezeigten identisch. Punktarrays jeweils mit 16 in einer Tandemanordnung angeordneten Punkten werden über zehn Spalten gebildet.
Im Drucker dieses Ausführungsbeispiels werden im Druckpuffer gespeicherte Druckdaten mit einem speziellen Maskierungsmuster maskiert und dann gedruckt. Die Maskierung wird derart bewirkt, dass Druckbilddaten ausgedünnt werden, um die Druckdichte auf dem Aufzeichnungspapier zu verändern oder um die zu druckenden Punkte für jeden Druckdurchlauf zu verändern, um eine Überlagerung zu erreichen. Die Maskierung wird durch die Berechnung der UND-Verknüpfung zwischen vom Druckpuffer übertragenen (gelesenen) Druckdaten und Maskierungsdaten erreicht.
Zur Speicherung der Maskierungsdaten wird ein Teil des RAM als Maskierungspuffer verwendet. Die CPU 1 erzeugt Maskierungsdaten, speichert sie im Maskierungspuffer und führt dann das Drucken aus. Einmal erzeugte Maskierungsdaten können erneut verwendet werden, wenn nicht die Modifizierung eines Maskierungsmusters erforderlich wird.
Die Datenstruktur im Maskierungspuffer ist mit der im Druckpuffer aus 13 identisch. Werte der Startadresse in den jeweiligen Farbmaskierungspuffern (Startadressen, an denen Farbmaskierungsdaten gelesen werden) sind YM für den gelben Puffer, MM für den Magenta-Puffer, CM für den Cyan-Puffer und KM für den schwarzen Puffer. Werte der horizontalen Offsetadressen im gelben, Magenta- und Cyan-Maskierungspuffer sind LHM, und ein Wert einer horizontalen Offsetadresse im schwarzen Maskierungspuffer ist KHM.
Die Datenübertragungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels liest abwechselnd den Druckpuffer und den Maskierungspuffer. Aus dem Druckpuffer gelesene Druckdaten werden mit den aus dem Maskierungspuffer gelesenen Maskierungsdaten UND-verknüpft. Die resultierenden Daten werden dann zum Druckkopf übertragen. Der Maskierungspuffer hat eine Kapazität von zwei Kilobytes. Daten mit der Länge von 2 Kilobytes werden wiederholt gelesen.
15 zeigt ein Blockschaltbild einer Adresserzeugungsschaltung, die in der Datenübertragungsschaltung 2 liegt und beim Lesen des Druckpuffers und des Maskierungspuffers hilft.
In 15 haben die (K bis C) Adressregister 101a bis 101d, die horizontalen (KH bis KC) Offsetregister 102a bis 102d, die Auswahleinrichtung 103, das Warteregister 104, die Auswahleinrichtungen 105 und 106, die Maskierungsschaltung 107, die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 108, der Addierer 109 und die Übertragsteuerschaltung 110, die eine Druckpufferreservierungsschaltung bilden, die gleichen Funktionen wie jene in 12.
Die (KM bis CM) Adressregister 201a bis 201d, horizontalen (KHM und LHM) Offsetregister 202a und 202b, die Auswahleinrichtung 203, das Warteregister 204, die Auswahleinrichtungen 205 und 206, die Maskierungsschaltung 207, die Invertier-/Nicht-Invertierschaltung 208, der Addierer 209 und die Übertragssteuerschaltung 210 bilden eine Maskierungspufferreservierungsschaltung. Anders als beim dritten Ausführungsbeispiel ist dieses Ausführungsbeispiel durch diese Schaltungselemente charakterisiert. Die Maskierungspufferreservierungsschaltung hat die gleiche Funktion wie die Druckpufferreservierungsschaltung. Allerdings hat der Maskierungspuffer eine Kapazität von 2 Kilobytes. Die in der Maskierungspufferreservierungsschaltung verarbeitete Bitlänge ist geringer als die in der Druckpufferreservierungsschaltung verarbeitete. Die Gelb-, Magenta- und Cyan-Horizontal-Offsetregister sind zum Bilden eines horizontalen Farb-Offset-(LHM-)Registers 202b vereinigt.
Das schrittweise Muster-(ZP-)Register 111 und die Auswahleinrichtung 112 werden von der Druckpufferreservierungsschaltung und der Maskierungspufferreservierungsschaltung gemeinsam genutzt. Das schrittweise Musterregister 111 und die Auswahleinrichtung 112 haben die gleichen Funktionen wie in 12. Eine Auswahleinrichtung 211 wählt entweder die Druckpufferadresssignale PBA0 bis PBA18 oder die Maskierungspufferadresssignale MBA0 bis MBA10 aus. Da der Maskierungspuffer eine Kapazität von lediglich 2 Kilobytes hat, sind die hochwertigen Adressen im Maskierungspuffer auf feste Werte gesetzt.
16 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der von der Adresserzeugungsschaltung in 15 vorgenommenen Vorgänge. Das Zeitablaufdiagramm befasst sich mit dem Vorwärtsdrucken.
In 16 geben „Y-Register", „M-Register", „C-Register", „K-Register" und „PBA0 bis 18" Zeitverläufe von durch die Schaltungselemente der Druckpufferreservierungsschaltung vorgenommenen Aktionen an. Der Zeitverlauf der Aktionen ist mit dem in 14 identisch. Allerdings agieren die Schaltungselemente einmal während zwei Impulsdauern des Takts CLK. Der Betriebszyklus der Druckpufferreservierungsschaltung ist zweimal so lang wie der in 14. In 16 geben „YM-Register", „MM-Register", „CM-Register", „KM-Register" und „NBA0 bis 10" Zeitverläufe von durch die Schaltungselemente der Maskierungspufferreservierungsschaltung vorgenommenen Aktionen an. Der Zeitverlauf der Aktionen ist mit dem durch die Druckpufferreservierungsschaltung vorgenommenen identisch.
Die Auswahleinrichtung 211 gibt abwechselnd die Druckpufferadresssignale PBA0 bis PBA18 und die Maskierungspufferadresssignale MBA0 bis MBA10 synchron mit einem Taktimpuls aus. Die Auswahleinrichtung 211 legt die Adresssignale PMA0 bis PMA18 auf die Adresssignalleitung ADDRESS, die zum RAM führt. Der Druckpuffer und der Maskierungspuffer werden abwechselnd gelesen. Aus dem Druckpuffer gelesene Druckdaten werden mit den nachfolgend gelesenen Maskierungsdaten UND-verknüpft (modifiziert), und dann zum Druckkopf übertragen. Die UND-Verknüpfung wird durch eine (nicht gezeigte) UND-Schaltung bewirkt, die zwischen dem Pufferspeicher und dem Druckkopf angeordnet ist.
Die durch die Auswahleinrichtungen 103, 105, 106, 111, 203, 205 und 206 durchgeführte Auswahl, die durch die Maskierungsschaltungen 107 und 207 durchgeführte Maskierung und die durch die Invertier-/Nicht-Invertierschaltungen 108 und 208 durchgeführte Invertierung werden wie bei den zuvor angeführten Ausführungsbeispielen durch eine Zeitsteuerschaltung, die nicht gezeigt ist, synchron mit dem Takt CLK gesteuert.
Wie es vorstehend angeführt ist, kann die Datenübertragungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels aus dem Druckpuffer gelesene Druckdaten unter Verwendung eines aus dem Maskierungspuffer gelesenen Maskierungsmusters maskieren. Die CPU 1 wird daher um das Maskieren der Druckdaten entlastet. Einmal erzeugt, ist ein Maskierungsmuster viele Male wieder verwendbar. Die Erzeugung eines Maskierungsmusters bedeutet daher keine so große Belastung für die CPU. Die Datenübertragungsschaltung liest Daten aus dem Druckpuffer oder Maskierungspuffer automatisch. Während der Wagen für die Abtastung bewegt wird, muss die CPU 1 nicht beim Lesen des Druckpuffers oder Maskierungspuffers involviert sein.
Die Datenübertragungsschaltung kann beide Puffer entsprechend durch einen Druckkopf gebildeter Punktarrays lesen. Die CPU kann daher den Druckpuffer und Maskierungspuffer ohne Wissen über die durch den Druckkopf gebildeten Punktarrays reservieren.
Wie es vorstehend angeführt ist, hat das vierte Ausführungsbeispiel den gleichen Vorteil wie das dritte Ausführungsbeispiel. Da des weiteren die Datenübertragungsschaltung die Funktion der Maskierung von Druckdaten hat, wird die CPU um die Maskierung von Druckdaten erleichtert. Ein Maskierungsmuster wird im Maskierungspuffer im RAM gespeichert. Dies ermöglicht die Verwendung eines Maskierungsmusters mit einer großen Datenmenge. Demnach wird die Freiheit bei der Erzeugung eines Maskierungsmusters bemerkenswert gesteigert. Da ferner die Datenübertragungsschaltung Daten automatisch aus dem Druckpuffer oder Maskierungspuffer liest, ist die CPU um das Lesen beider Puffer erleichtert.
Die Datenübertragungsschaltung hat eine Funktion des Lesens beider Puffer entsprechend einer Kontur von durch den Druckkopf gebildeten Punktarrays. Die CPU kann daher Druckdaten und ein Maskierungsmuster ohne das Wissen um die Umrisslinie der durch den Druckkopf erzeugten Punktarrays erzeugen.
Wie bisher beschrieben liest entsprechend dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Datenübertragungsschaltung automatisch Daten aus einem Druckpuffer. Eine CPU ist daher vom Lesen des Druckpuffers befreit. Da ferner eine horizontale Änderung von Adressen im Druckpuffer in einem Register eingestellt wird, kann die Anzahl vertikal aufeinander folgender Adressen im Druckpuffer willkürlich bestimmt werden. Daher kann eine Datenstruktur im Druckpuffer ungeachtet der Anzahl von durch den Druckkopf gebildeten Punkten bestimmt werden. Somit kann ein Druckpuffer mühelos reserviert werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
19 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Druckkopf 4 ist vom Bubble-Jet-Typ, weist 32 Düsen auf und wird in vier zeitlich verzahnten Momenten angesteuert. In der Ansteuerschaltung aus 20 bezeichnet das Bezugszeichen 41 ein 64-Bit-Schieberegister. 42 bezeichnet ein Latch-Register. 43 bezeichnet UND-Gatter, die bei der Auswahl eines Blocks helfen. 44 bezeichnet Heizelemente.
Ein Winkel θ einer Richtung, in der Düsen im Druckkopf 4 angeordnet sind, hinsichtlich einer Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der der Druckkopf 4 relativ zum Aufzeichnungspapier 5 eine Abtastung durchführt, hat folgende Beziehung: tanθ = P / M Bei diesem Ausführungsbeispiel ist M auf 4 und P auf 1 gesetzt. Das heißt, ein Punktabstand in der Länge ist gleich einem seitlichen Punktabstand. Der Punktabstand beträgt 360 dpi. Der Düsenabstand wird entsprechend dem folgenden Ausdruck berechnet. 360 × cos (tan–1(1/4))
Der Düsenabstand beträgt ungefähr 349 dpi.
Der Druckkopf 4 hat eine Ansteuerfrequenz von 3 kHz. Ein nicht gezeigter Wagen zur Durchführung der Abtastung durch den Druckkopf 4 führt eine Abtastbewegung auf dem Aufzeichnungspapier 5 mit einer Geschwindigkeit von 211,7 mm/s in der Richtung des Pfeils A durch. Zweiunddreißig Düsen im Druckkopf 4 sind in Gruppen eingeteilt, denen Gruppennummern als Block 1, Block 2, Block 3, Block 4, Block 1, Block 2, Block 3, Block 4, usw. von der untersten Gruppe im Druckkopf an zugeordnet sind. Die Reihenfolge, mit der die vier Gruppen angesteuert werden, wird entsprechend einem Ausdruck m × P/M + C bestimmt. Unter der Annahme, dass C gleich –0,25 ist, soll ein durch die Dezimalstellen einer Lösung des Ausdrucks gegebener Wert die Reihenfolge einer Gruppe angeben. Demnach werden Block 1, Block 2, Block 3 und Block 4 in dieser Reihenfolge angesteuert.
Die in 20 gezeigte Ansteuerschaltung steuert die Gruppen der Düsen in gleichmäßig zeitlich verzahnten Momenten wie in 21 gezeigt an. Die Ansteuerfrequenz des Druckkopfs 4 beträgt wie vorstehend angeführt 3 kHz (333 Mikrosekunden). Ein Ansteuerzyklus jeder Gruppe beträgt daher 83,3 Mikrosekunden. Ein Punktabstandfehler in der Richtung des Pfeils A zwischen angrenzenden Düsen beträgt einen Viertelpunkt. Ein Wagen schreitet um eine Distanz vergleichbar einem Viertelpunkt während einer Periode von 83,3 Mikrosekunden fort. Durch die Düsen ausgestoßene Tintentröpfchen werden wie in 22 gezeigt an korrekte Punktpositionen geschossen.
Für die Daten, die den Düsen der gleichen Gruppe zuzuführen sind, wird die in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Datenübertragungsschaltung zur Zufuhr von aus zugehörigen Adressen gelesenen Daten verwendet.
Wie es in 23 gezeigt ist, kann ein Druckkopf angewendet werden, der einen Punktabstand von 360 dpi bietet, um eine Aufzeichnungsvorrichtung zu realisieren, die einen Punktabstand von 600 dpi erlaubt, ohne eine Bildstörung zu verursachen. Der zuvor angeführte Winkel Θ wird durch die folgende Beziehung bestimmt. tan θ = 4 / M
M wird auf 3 gesetzt. Das heißt, dass die Düsen in drei zeitlich verzahnten Momenten angesteuert werden. Schaltungselemente sind in 24 gezeigt. Mit jenen in 20 gezeigten identische Schaltungselemente tragen die gleichen Bezugszeichen.
Drei Gruppen werden in absteigender Reihenfolge eines Werts angesteuert, der durch die Dezimalstellen einer Lösung von m × P / M + C oder m × 4 / 3 + C gegeben ist. Hier bezeichnet C einen Faktor zur Bestimmung eines Anfangswerts einer Reihenfolge einer der Gruppen, die zylindrisch angesteuert werden. In diesem Fall wird C auf –1/3 gesetzt. Den Düsengruppen werden Gruppennummern wie im zweiten Ausführungsbeispiel als Block 1, Block 2, Block 3, Block 1, Block 2, Block 3, usw. von der untersten Gruppe im Druckkopf an zugeordnet. Die Düsengruppen werden in der Reihenfolge als Block 1, Block 2, Block 3, Block 1, Block 2, Block 3, usw. angesteuert. 25 zeigt Ansteuersignalverläufe.
Verzahnte Zeitmomente, in denen Düsengruppen angesteuert werden, können somit weit in einem Ansteuerzyklus verteilt sein. Dies ergibt eine Aufzeichnungsvorrichtung, die die Strommenge einer Leistungsversorgung weiter verringern und die Interferenz unter Verdichtungswellen vermindern kann, die mit dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verbunden sind, und die selbst bei der Ansteuerung von Düsengruppen in zeitlich verzahnten Momenten eine minimale Bildunordnung verursacht.
Die Aufzeichnung kann auch bei einem beliebigen Punktabstand bewirkt werden, der größer als der Düsenabstand in einem Druckkopf ist.
Die Erfindung ist insbesondere für die Verwendung in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und einer Aufzeichnungsvorrichtung geeignet, bei der durch einen elektrothermischen Wandler erzeugte Wärmeenergie, ein Laserstrahl oder dergleichen verwendet wird, um eine Zustandsänderung der Tinte zum Ausstoßen oder Ausgeben der Tinte zu bewirken. Der Grund dafür sind die mögliche hohe Dichte der Bildelemente und eine hohe Auflösung der Aufzeichnung.
Die bevorzugte typische Struktur und die bevorzugte Arbeitsweise dieser Einrichtungen sind in den US-Patenten Nr. 4,723,129 und 4,740,796 beschrieben. Die Arbeitsweise und die Struktur sind bei einem Aufzeichnungssystem vom sog. Bedarfstyp und bei einem kontinuierlichen Aufzeichnungssystem anwendbar. Insbesondere sind sie aber für den Bedarfstyp geeignet, da es sich um ein derartiges Prinzip handelt, dass zumindest ein Ansteuerungssignal einem elektrothermischen Wandler zugeführt wird, der an einer Flüssigkeits-(Tinten-)Rückhaltefläche oder einem Flüssigkeitsdurchgang angeordnet ist, wobei das Ansteuerungssignal ausreicht, um einen schnellen Temperaturanstieg über eine kritische Überhitzung bereit zu stellen, durch den die Wärmeenergie durch den elektrothermischen Messwandler zur Erzeugung eines Filmsiedens im Heizabschnitt des Aufzeichnungskopfes vorgesehen wird, wodurch eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) gebildet werden kann, die dem jeweiligen Ansteuerungssignal entspricht. Durch die Erzeugung, Entwicklung und Kontraktion der Blase wird die Flüssigkeit (Tinte) durch einen Ausstoßauslass zur Erzeugung zumindest eines Tröpfchens ausgestoßen. Das Ansteuerungssignal hat vorzugsweise die Form eines Impulses, da die Entwicklung und Kontraktion der Blase augenblicklich bewirkt werden kann, und daher die Flüssigkeit (Tinte) als schnelle Antwort ausgestoßen wird. Das bevorzugte Ansteuerungssignal in der Form des Impulses ist in den US-Patenten Nr. 4,463,357 und Nr. 4,345,262 beschrieben. Außerdem ist die bevorzugte Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Heizoberfläche im US-Patent Nr. 4,313,124 beschrieben.
Der Aufbau des Aufzeichnungskopfes kann der in den US-Patenten Nr. 4,558,333 und Nr. 4,459,600 beschriebene sein, wobei der Heizabschnitt an einem gekrümmten Abschnitt angeordnet ist, so wie auch die Struktur der Kombination des Ausstoßauslasses, des Flüssigkeitsdurchgangs und des elektrothermischen Wandlers, wie in den vorstehend angeführten Patenten offenbart. Außerdem ist die Erfindung bei dem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Veröffentlichung) Nr. 123670/1984 (JP-A-59 123670) beschriebenen Aufbau anwendbar, bei dem ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßauslass für eine Vielzahl elektrothermischer Wandler verwendet wird, und bei dem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Veröffentlichung) Nr. 138461/1984 (JP-A-59 138461) offenbarten Aufbau, bei dem eine Öffnung zur Absorption von Druckwellen der thermischen Energie entsprechend dem Ausstoßabschnitt gebildet ist. Der Grund dafür ist die Effektivität der Erfindung bei der Durchführung des Aufzeichnungsvorgangs mit Bestimmtheit und hoher Effizienz ungeachtet des Typs des Aufzeichnungskopfes.
Außerdem ist die Erfindung bei einem Aufzeichnungskopf vom seriellen Typ anwendbar, bei dem der Aufzeichnungskopf an der Hauptanordnung befestigt ist, bei einem Aufzeichnungskopf vom ersetzbaren Liefertyp, der elektrisch mit dem Hauptgerät verbunden ist, und der mit Tinte versorgt werden kann, wenn er in der Hauptanordnung befestigt ist, oder bei einem Aufzeichnungskopf vom Patronentyp mit einem integrierten Tintenbehälter.
Die Bereitstellung der Wiederherstellungseinrichtung und/oder der Hilfseinrichtung für den Vorabbetrieb ist zu bevorzugen, da sie die Effekte der Erfindung weiter stabilisieren kann. Beispiele derartiger Einrichtungen beinhalten eine Abdeckeinrichtung für den Aufzeichnungskopf, eine Reinigungseinrichtung dafür, Druck- oder Absaugeinrichtungen, Vorabheizeinrichtungen, die den elektrothermischen Wandler darstellen können, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination daraus. Auch eine Einrichtung zum Bewirken eines Vorabausstoßes (nicht für den Aufzeichnungsvorgang) kann den Aufzeichnungsvorgang stabilisieren.
Was die Modifikation des befestigbaren Aufzeichnungskopfes betrifft, kann er ein einzelner Kopf sein, der einer einzelnen Farbtinte entspricht, oder es kann sich um eine Vielzahl von Köpfen handeln, die der Vielzahl von Tintenmaterialien mit verschiedenen Aufzeichnungsfarben oder Dichten entsprechen. Die Erfindung wird bei einer Vorrichtung mit zumindest einem monochromatischen Modus effektiv angewendet, hauptsächlich bei Schwarz, und einem Mehrfachfarbmodus mit unterschiedlichen Farbtintenmaterialien und/oder bei einem Vollfarbenmodus unter Verwendung einer Mischung der Farben, wobei es sich um eine integral gebildete Aufzeichnungseinheit oder eine Kombination aus einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen handeln kann.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen lag die Tinte als Flüssigkeit vor. Es kann sich aber auch um ein Tintenmaterial handeln, das unterhalb Raumtemperatur fest aber bei Raumtemperatur flüssig ist. Da die Tinte auf einer Temperatur zwischen 30°C und 70°C gehalten wird, kann die Tinte zur Stabilisierung der Viskosität der Tinte zum Bereitstellen des stabilisierten Ausstoßes im üblichen Aufzeichnungsgerät dieses Typs derart beschaffen sein, dass sie im Temperaturbereich flüssig ist, wenn das Aufzeichnungssignal vorhanden ist. Die Erfindung ist auch bei anderen Tintentypen anwendbar. Bei einem Typ wird der Temperaturanstieg aufgrund der Wärmeenergie positiv verhindert, indem er für die Zustandsänderung der Tinte vom festen Zustand in den flüssigen Zustand verbraucht wird. Ein anderes Tintenmaterial verfestigt sich, wenn es sich selbst überlassen wird, um ein Verdampfen der Tinte zu verhindern. In beiden Fällen wird die Tinte als Antwort auf das Anlegen des Aufzeichnungssignals, das Wärmeenergie erzeugt, verflüssigt, und die verflüssigte Tinte kann ausgestoßen werden. Ein anderes Tintenmaterial kann mit der Verfestigung zu dem Zeitpunkt beginnen, wenn es das Aufzeichnungsmaterial erreicht.
Die Erfindung kann auch bei einem Tintenmaterial angewendet werden, das durch die Anwendung von Wärmeenergie verflüssigt wird. Ein derartiges Tintenmaterial kann als Flüssigkeit oder festes Material in Durchgangslöchern oder Aussparungen in einer porösen Fläche aufbewahrt werden, was in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Veröffentlichung) mit der Nummer 56847/1979 (JP-A-54 056847) und der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Veröffentlichung) Nr. 71260/1985 beschrieben ist, die der US 460 8577 entspricht. Die Fläche steht den elektrothermischen Wandlern gegenüber. Das effektivste Verfahren ist das Filmsiedeverfahren.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann als Ausgabeterminal einer Informationsverarbeitungsvorrichtung verwendet werden, wie eines Computers oder dergleichen, als mit einer Bildleseeinrichtung oder dergleichen kombiniertes Kopiergerät oder als Faksimilegerät mit Informationssendeund Empfangsfunktionen.

Claims

Datenübertragungsschaltung zur Übertragung von Aufzeichnungsdaten von einem Pufferspeicher (3) zu einem Aufzeichnungskopf einer bi-direktionalen Druckvorrichtung, wobei in dem Pufferspeicher in einer Spalte aufzuzeichnende Dateneinheiten an aufeinanderfolgenden Adressen (K..K + 15) gespeichert sind, wobei die Aufzeichnungsdaten jeder Spalte eine Aufzeichnung für einen einzelnen Ansteuerzyklus der Aufzeichnungselemente des Aufzeichnungskopfes bestimmen, mit: einer Adresseinstelleinrichtung (11) zur Einstellung einer Startbezugsadresse des Pufferspeichers (3) für eine erste Dateneinheit einer Spalte, einer Adresserzeugungseinrichtung (17, 18) zur Erzeugung von Übertragungsadressen aus der Startbezugsadresse aufeinanderfolgend für jede Spalte zur Adressierung von Daten in dem Pufferspeicher (3), die zu dem Aufzeichnungskopf zu übertragen sind, gekennzeichnet durch eine Offset-Einstelleinrichtung (12) zur Einstellung eines vorbestimmten Offset (KH) für den Pufferspeicher (3), der die Differenz zwischen einer Adresse einer zuerst in der ersten Spalte zu übertragenden Dateneinheit und einer äquivalenten Adresse einer zuerst in einer zweiten Spalte angrenzend an die erste Spalte zu übertragenden Dateneinheit angibt, und eine Arithmetiklogikeinrichtung (15, 16, 17) zur Berechnung einer neuen Startbezugsadresse der zweiten Spalte einer zuerst zu übertragenden Dateneinheit gemäß dem Offset hinsichtlich der Startbezugsadresse der ersten Spalte, um die neue Startbezugsadresse für die Adresserzeugungseinrichtung zur Erzeugung weiterer Übertragungsadressen bereitzustellen, wobei die Arithmetiklogikeinrichtung (15, 16, 17) zur Berechnung der neuen Startbezugsadresse durch Addieren des Offset zur Startbezugsadresse zum Drucken in einer der zwei Richtungen und durch Subtrahieren des Offset von der Startbezugsadresse zum Drucken in der anderen der zwei Richtungen eingerichtet ist.
Datenübertragungsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Adresseinstelleinrichtung (101a bis 101d) zur Einstellung einer Vielzahl der Startbezugsadressen für einen Pufferspeicher eingerichtet ist, Adressauswahleinrichtungen (103) zur sequentiellen Auswahl der Vielzahl der Startbezugsadressen vorgesehen sind, die Offset-Einstelleinrichtung (102a bis 102d) zur Einstellung einer Vielzahl von Offset-Werten für den Pufferspeicher eingerichtet ist, wobei jeder Offset mit einer der Startbezugsadressen verbunden ist, Offset-Auswahleinrichtungen (106) zur Auswahl von Offset-Werten vorgesehen sind, die mit den durch die Adressauswahleinrichtungen ausgewählten Startbezugsadressen verbunden sind, die Adresserzeugungseinrichtung (109, 110) zur Erzeugung einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender zuzuführender Übertragungsadressen zum Lesen aus dem Pufferspeicher unter Verwendung von Bezugsadressen eingerichtet ist, und die Arithmetiklogikeinrichtung (107, 108, 109) nach der Erzeugung von Übertragungsadressen durch die Adresserzeugungseinrichtung unter Verwendung der Startbezugsadressen als Bezugsadressen zur Berechnung neuer Startbezugsadressen entsprechend den ausgewählten Offset-Werten hinsichtlich der verbundenen ausgewählten Startbezugsadressen eingerichtet ist, um die neuen Bezugsadressen für die Adresserzeugungseinrichtung zur Erzeugung weiterer Übertragungsadressen bereitzustellen.
Datenübertragungsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Adresserzeugungseinrichtung (17, 18) eine Einrichtung (18) zum Inkrementieren einer Übertragungsadresse und eine Einrichtung (17) zum Addieren des Offset zu der zu inkrementierenden Übertragungsadresse enthält.
Datenübertragungsschaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Arithmetiklogikeinrichtung (15, 16, 17) eine Einrichtung zur Bestimmung umfasst, ob ein Offset zu der Startbezugsadresse addiert oder von dieser subtrahiert ist.
Datenübertragungsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Adresserzeugungseinrichtung eine erste und eine zweite Adresserzeugungseinrichtung (109 und 110, 209 und 210) umfasst, die jeweils eine Einrichtung zur Einstellung einer Startbezugsadresse für einen jeweiligen Pufferspeicher enthalten, und wobei Einrichtungen (211) zur Auswahl einer durch die erste Adresserzeugungseinrichtung erzeugten ersten Übertragungsadresse oder einer durch die zweite Adresserzeugungseinrichtung erzeugten zweiten Übertragungsadresse vorgesehen sind.
Datenübertragungsschaltung nach Anspruch 5, ferner mit einer Modifikationseinrichtung zum Modifizieren von Daten, die von der ersten Übertragungsadresse übertragen werden, unter Verwendung von von der zweiten Übertragungsadresse übertragenen Daten.
Datenübertragungsschaltung nach Anspruch 5 oder 6, zur Verwendung in einem Drucker, wobei der Pufferspeicher zum Maskieren von von der ersten Übertragungsadresse übertragenen Druckdaten in einem Druckpuffer, der den verbundenen Pufferspeicher bildet, unter Verwendung von von der zweiten Übertragungsadresse übertragenen Maskierungsdaten in einem Maskierungspuffer eingerichtet ist, der den verbundenen Pufferspeicher bildet, um dem Drucker die Aufzeichnung maskierter Druckdaten unter Verwendung eines Druckkopfes zu ermöglichen.
Datenübertragungsschaltung nach Anspruch 1 oder 7, zur Verwendung mit einem Druckkopf, der zum Ausstoßen von Tinte mittels Wärme eingerichtet ist.
Aufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines oder mehrerer Druckköpfe, mit einer Datenübertragungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und dem Pufferspeicher zur Speicherung von Druckdaten.
Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 9, wenn dieser von Anspruch 2 abhängig ist, wobei eine Vielzahl der Druckköpfe vorgesehen ist, und die Vielzahl der durch die Adresseinstelleinrichtung eingestellten Startbezugsadressen jeweils mit der Vielzahl der Druckköpfe verbunden sind.
Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, ferner mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren des Aufzeichnungsträgers.
Kopiereinrichtung mit einer Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
Faksimileeinrichtung mit einer Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
Computerterminal mit einer Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
Datenübertragungsverfahren zur Übertragung von Aufzeichnungsdaten von einem Pufferspeicher (3) zu einem Aufzeichnungskopf einer bi-direktionalen Druckvorrichtung, wobei in dem Pufferspeicher in einer Spalte aufzuzeichnende Dateneinheiten an aufeinanderfolgenden Adressen (K..K + 15) gespeichert sind, wobei die Aufzeichnungsdaten jeder Spalte eine Aufzeichnung für einen einzelnen Ansteuerzyklus der Aufzeichnungselemente des Aufzeichnungskopfes bestimmen, mit den Schritten: Einstellen einer Startbezugsadresse des Pufferspeichers (3) für eine erste Dateneinheit einer Spalte, Erzeugen von Übertragungsadressen aus den Startbezugsadressen aufeinanderfolgend für jede Spalte zur Adressierung von Daten im Pufferspeicher (3), die zu dem Aufzeichnungskopf zu übertragen sind, gekennzeichnet durch die Schritte: Einstellen eines vorbestimmten Offset (KH) für den Pufferspeicher (3), der die Differenz zwischen einer Adresse einer Dateneinheit, die zuerst in der ersten Spalte zu übertragen ist, und einer äquivalenten Adresse einer Dateneinheit angibt, die zuerst in einer zweiten Spalte angrenzend an die erste Spalte zu übertragen ist, und daraufhin Berechnen einer neuen Startbezugsadresse der zweiten Spalte einer zuerst zu übertragenden Dateneinheit entsprechend dem Offset relativ zur Startbezugsadresse der ersten Spalte, um die neue Startbezugsadresse zur Erzeugung weiterer Übertragungsadressen bereitzustellen, wobei der Berechnungsschritt die neue Startbezugsadresse durch Addieren des Offset zur Startbezugsadresse zum Drucken in einer der zwei Richtungen und durch Subtrahieren des Offset von der Startbezugsadresse zum Drucken in der anderen der zwei Richtungen berechnet.