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CN1513670A - 给打印头和打印机传输串行数据/地址的装置及方法 - Google Patents

给打印头和打印机传输串行数据/地址的装置及方法 Download PDF

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CN1513670A CNA2003101147715A CN200310114771A CN1513670A CN 1513670 A CN1513670 A CN 1513670A CN A2003101147715 A CNA2003101147715 A CN A2003101147715A CN 200310114771 A CN200310114771 A CN 200310114771A CN 1513670 A CN1513670 A CN 1513670A
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Abstract

一种为打印头传输串行数据/地址的装置及方法。一数据处理单元提供用于决定将要被同时触发的喷嘴的数据以及用于控制喷嘴组触发顺序的数据。将该串行数据转换为并行数据，用于决定同时触发的喷嘴的数据位与用于决定喷嘴组触发顺序的数据位相互独立。一双向移位寄存器输出并行数据，该并行数据是基于一锁存时钟和触发顺序位对预设值进行左或右移位而得到的。对传统平行输出数据和该双向移位寄存器的输出进行逻辑AND操作，以输出喷嘴触发信号。打印头内的逻辑操作得以简化，连线数量得以减少，同时打印头和打印机主体之间的接口信号减至最少。

Description

给打印头和打印机传输串行 数据/地址的装置及方法
                        技术领域
本发明涉及一种喷墨打印机，更具体的，涉及一种给打印头和打印机传输串行数据和/或地址的装置及方法。
                        背景技术
图1是一幅示意图，表示在美国专利6,312,079中公开的一种用于驱动传统打印头的装置。
如图1所示，传统打印机具有一条用于选择喷嘴组的组数据线4，一条用于选择将要被同时触发的喷嘴的原始数据线20，一条用于在移位锁存器(shiftlatch)中移位该组数据和原始数据的时钟1线18，以及用于触发脉冲38的接口信号。此外，传统打印机还具有用于存储串行组选择数据的第一存储器6和用于存储串行原始数据的第二存储器22，另外还具有用于对该串行组数据进行解码的一解码器30(6线到40解码逻辑电路)以及用于对第一存储数据52和第二存储数据54进行AND操作的一AND门36。此外，还包括一时钟2(44)，用于将AND门36的输出锁存到一触发脉冲锁存器32。
触发脉冲锁存器32的输出通过一AND门40与触发脉冲38进行逻辑AND操作，该AND门40的输出被提供给各打印头喷嘴的驱动FET(未示出)的门。具有上述结构的这样一种传统打印机通过组数据线4选择喷嘴组，并通过与时钟1(18)同步的原始数据线20将触发数据存储在第一存储器6和第二存储器22内。存储在第一存储器6内的串行喷嘴组选择数据通过解码器30选择一组喷嘴。此外，存储在第二存储器22内的触发数据与该喷嘴组选择数据进行AND操作，并与时钟2(44)的信号同步地被锁存。此锁存数据又与触发脉冲38进行AND操作，并被传输给每个喷嘴的驱动FET的门。相应的，打印头喷嘴中仅所选择喷嘴组内的喷嘴被触发。
但是，传统打印机除了具有串行原始线之外，还具有串行组数据线，因而具有许多接口信号。相应的，传统打印机的打印头与打印机之间的连接比较复杂，这增大了在制造打印头的过程中或打印过程中的误差因素。此外，由于用于锁存触发数据的触发脉冲锁存器32和AND门36的数量需要与打印头喷嘴的数量相同，这就增加了打印头的逻辑操作。
                         发明内容
相应的，本发明的一个方面是将打印头与打印机之间的接口信号减至最少，以简化打印机与打印头之间的连接。
本发明的另一个方面是简化打印头内的逻辑操作，以将打印头逻辑单元的数量减至最少。
根据本发明的一个方面，一种为打印头传输串行数据/地址的方法，包括：产生数据并通过触发/组方向数据线提供所述数据，该数据用于确定同时触发的喷嘴以及喷嘴组的触发方向；与一移位时钟相同步地，将通过触发/组方向数据线提供的数据锁存在第一存储器内；与第一存储器的锁存输出以及一锁存时钟相同步地，将用于决定同时触发的喷嘴的数据存储在第二存储器内；与锁存时钟线提供的锁存时钟相同步地，从一个双向移位寄存器输出用于选择喷嘴组的信号；与触发脉冲相同步地，对第二存储器输出的同时触发喷嘴数据进行AND操作以产生同时触发数据；以及对用以决定同时触发脉冲的存储数据和双向移位寄存器的喷嘴组选择信号进行AND操作，以将驱动信号提供给FET驱动喷嘴的门，这样就触发了选择喷嘴。
根据本发明的一个方面，一种向打印头传输串行数据/地址的装置，包括：一数据处理单元，其提供：同时触发的喷嘴数据，用于确定喷嘴组触发方向的数据，以及触发脉冲；一触发脉冲方向数据线，其向打印头提供用于确定同时触发的喷嘴以及喷嘴组触发方向的数据；一触发脉冲线，其将触发脉冲提供给所述打印头；第一选择单元，其基于触发/组触发方向数据选择将要同时触发的喷嘴；第二选择单元，其基于触发脉冲自经过第一选择单元的信号中选择指定触发喷嘴；一双向移位寄存器，其产生触发喷嘴组选择信号；以及一触发单元，其基于所述触发喷嘴组选择信号触发所选择的喷嘴。
该装置还包括第一存储器，其存储所述同时触发的喷嘴数据以及所述喷嘴组触发方向数据，所述第一存储器的数量比将要同时触发的喷嘴数量多1。
该装置还包括第二存储器，其存储所述同时触发的喷嘴数据，所述第二存储器的数量与将要同时触发的喷嘴数量相同。
该装置还包括多个逻辑AND门，每个逻辑AND门对同时触发的喷嘴数据和所述触发脉冲信号进行逻辑AND操作，所述逻辑AND门的数量与将要同时触发的喷嘴数量相同，以及还可包括多个逻辑AND门，每个逻辑AND门对所述多个第一逻辑AND单元的输出和所述双向移位寄存器的喷嘴组选择信号进行逻辑AND操作，所述第二逻辑AND门的数量与打印头喷嘴的数量相同。
本发明的其它方面/或优点将在以下说明书中阐述一部分，另一部分可自本说明书显而易见地获得或者通过实现本发明而获得。
                        附图说明
由以下结合附图对优选实施例的说明，本发明的上述和/或其它方面及优点将变得明显且更易于理解，现在将参考以下附图详细地描述本发明，相同的参考数字指代相同部件，其中：
图1是一幅示意图，示意性地表示了一种用于驱动打印头的传统装置；
图2A是一幅示意图，示意性地表示了依照本发明的一种串行数据/地址传输装置的一部分；
图2B是一幅示意图，示意性地表示了依照本发明的一种串行数据/地址传输装置的另一部分；
图3为一表格，说明图2B所示装置部分的逻辑操作；以及
图4为一流程图，说明图2A和2B所示装置的操作。
                        具体实施方式
现在将详细描述本发明的优选实施例，本发明的该实施例表示在附图中，其中从头至尾，相同的参考数字指代相同部件。为说明本发明，以下将参照
附图描述该实施例。
图2A和2B均为框图，用于示意性地表示依照本发明实施例的一种用于打印头的串行数据/地址传输装置。如图2A和2B所示，该串行数据/地址传输装置包括一数据处理器100，多个第一存储器120，多个第二存储器130，第一逻辑AND单元140，第二逻辑AND单元150，以及一双向移位寄存器160。数据处理器100向打印头提供输入数据。所提供的输入数据包括需要同时触发的喷嘴数据，以及用于确定通过一触发/组方向数据线110将要被触发的喷嘴组的触发方向的数据(喷嘴组方向数据)。此外，通过触发脉冲线113向打印头提供决定最终触发的一触发脉冲。通过一移位时钟线111向打印头提供锁存数据的一移位时钟以将输入数据存储在第一存储器120中，以及通过一锁存时钟线112向打印头提供用于锁存喷嘴组数据的一锁存时钟。
第一存储器120存储由移位时钟111顺序锁存的输入数据。第一存储器120的数量比同时触发的喷嘴数量(本发明实施例包括四个喷嘴)多一个，以将触发组的方向数据提供给一双向移位寄存器160的通信口(dir)。
如果触发方向数据和触发喷嘴数据都锁存在第一存储器120中，第二存储器130就锁存触发喷嘴数据，使第一存储器120的输出(Q)与锁存时钟线112的锁存时钟同步化，且确定并输出同时触发的喷嘴的信号Q1，Q2，Q3，Q4。此外，第二存储器130的数量与同时触发的喷嘴数量相同。
第一逻辑AND单元140对从第二存储器130输出的触发喷嘴信号Q1，Q2，Q3，Q4和触发脉冲进行AND操作，以决定最终的触发信号S1，S2，S3和S4，从而触发同时触发的喷嘴。第一逻辑AND单元140内所需要的单个AND门(140-1，140-2，140-3，140-4)的数量与同时触发的喷嘴数量相同。
同时，双向移位寄存器160输出除MSB(最高有效字节)和LSB(最低有效字节)之外的信号，以自输出的喷嘴组选择信号QB，QC，QD和QE中选择喷嘴组(例如，在本实施例中为四组)。将MSB为“1”和LSB为“1”的数据装入该双向移位寄存器160，输入操作在每个程序码片(slice)内执行，且与锁存时钟线112的锁存时钟同步地移位该数据。在根据锁存时钟线112的锁存时钟进行移位操作后，将喷嘴组选择数据输出给第二AND单元150，从而产生一信号，该信号仅选择喷嘴组QB-QE中的一组喷嘴。参考提供给通信口“dir”的喷嘴组方向数据确定移位方向，该通信口的数据来自于通过触发/组方向数据线110所锁存的数据。
第二AND单元150对双向移位寄存器160输出的触发喷嘴组选择信号(QB，QC，QD，QE)和第一逻辑AND单元140的输出(S1，S2，S3，S4)进行AND操作，确定并输出一选择喷嘴组中将要被同时触发的喷嘴信号，这样喷嘴选择信号就与将要触发的对应FET(B1-B4，C1-C4，D1-D4，E1-E4)的各个门相连。
现在参照图2B，第一逻辑AND单元140的输出S1同时与第二AND门150的AND门150B1、150C1、150D1和150E1的各个第一输入连接。类似的，第一逻辑AND单元140的输出S2同时与第二AND门150的AND门150B2、150C2、150D2和150E2的各个第一输入连接；第一逻辑AND单元140的输出S3同时与第二AND门150的AND门150B3、150C3、150D3和150E3的各个第一输入连接；第一逻辑AND单元140的输出S4同时与AND门150的AND门150B4，150C4，150D4和150E4的各个第一输入连接。
双向移位寄存器160的输出QB同时与AND门150B1、150B2、150B3和150B4的各个第二输入连接；双向移位寄存器160的输出QC同时与AND门150C1、150C2、150C3和150C4的各个第二输出连接；双向移位寄存器160的输出QD同时与AND门150D1、150D2、150D3和150D4的各个第二输入连接；双向移位寄存器160的输出QE同时与AND门150E1、150E2、150E3和150E4的各个第二输入连接。
相应的，例如，在S1和S2，为了同时触发喷嘴组QC的第一和第二喷嘴，第一逻辑AND单元的输出为“1”，双向移位寄存器160中输出的选择信号QC为“1”，则第二逻辑AND单元的AND门150C1和150C2的输出为“1”。第一逻辑AND单元140中AND门的数量与打印头喷嘴组的数量相同，打印头喷嘴组分别通过第二AND单元150与双向移位寄存器160的喷嘴组选择信号QB至QE连接。
根据第一存储器120输出的信号dir按照BCDE或EDCB的顺序选择喷嘴组。第二AND单元150的逻辑操作概要表示在图3中。
图4为一流程图，用于说明依照本发明实施例的一种向打印头传输串行数据/地址的方法。
如图4所示，数据处理器100产生并提供用于确定同时触发的喷嘴以及喷嘴组触发方向的数据(S210)。基于通过触发/组方向数据线110提供的数据选择同时触发的喷嘴。在操作220中，与数据处理器100产生的移位时钟111相同步地，锁存通过触发/组方向数据线110提供给第一存储器120的数据。与第一存储器120的输出以及通过数据处理器100的锁存时钟线112所提供的锁存时钟相同步地，用于触发将要被同时触发的喷嘴的数据被存储在第二存储器130中。在操作230，与锁存时钟线112提供的锁存时钟相同步地，双向移位寄存器160输出用于自喷嘴组选择信号QA至QF中选择喷嘴组(例如，本实施例中为四组)的信号作为第二AND单元150的输入信号。同时，在操作S240，通过触发脉冲线113提供所产生的触发脉冲信号。在操作S250，与数据处理器100所提供的触发脉冲线113相同步地，在第一逻辑AND单元140中对第二存储器130输出的同时触发的喷嘴数据进行AND操作，从而选择同时触发的喷嘴。相应的，第二AND单元150对第一逻辑AND单元140的输出信号和双向移位寄存器160的喷嘴组选择信号(QB-QE)进行AND操作。在操作S260，将第二AND单元150的每个输出信号施加给用以驱动各个喷嘴的FET的门，这样就触发了所选择的喷嘴。此外，重复执行操作S210至S260，从而完成打印。
如上所述，本发明简化了打印头与打印机主体之间的连接，使两者间的接口信号减至最少以防止错误操作，并且简化了打印头的逻辑操作以将打印头的逻辑单元尺寸缩至最小。
尽管已经表示并描述了本发明的实施例，但本领域技术人员将认识到在不脱离本发明原理和实质的范围内可对该实施例作出变化，本发明范围由权利要求书及其等价物所限定。

Claims (15)

1.一种为打印头传输串行数据/地址的方法，包括：
产生并通过触发/组方向数据线提供数据，该数据用于确定同时触发的喷嘴以及喷嘴组的触发方向；
基于通过触发/组方向数据线提供的数据，来选择同时触发的喷嘴；
从一个双向移位寄存器产生喷嘴组选择信号，以选择喷嘴组；
产生并提供触发脉冲，以触发所选择的喷嘴；
基于所述触发脉冲选择指定的触发喷嘴；以及
将所指定的触发喷嘴应用于所选择的喷嘴组，以触发所选择的喷嘴。
2.如权利要求1所述的方法，其中，选择同时触发的喷嘴的步骤包括：
与一移位时钟同步地将所述触发组数据以及方向数据存储在多个第一存储器中；
与一锁存时钟同步地将所述第一存储器的输出存储在相应的多个第二存储器中；以及
对第二存储器的各个输出和所述触发脉冲信号进行AND操作，以产生喷嘴触发信号。
3.如权利要求2所述的方法，其中，选择指定的触发喷嘴的步骤包括：
对喷嘴触发信号和所述双向移位寄存器的喷嘴组选择信号输出进行AND操作。
4.一种在接口单元内向打印头传输串行数据/地址的装置，所述接口单元将触发信息传输给具有多个触发喷嘴的打印头，包括：
一数据处理单元，其提供：
输入数据，该输入数据包括同时触发的喷嘴数据以及用于确定喷嘴
组触发方向的数据，以及
触发脉冲；
一触发脉冲方向数据线，其将所述输入数据提供给所述打印头；
一触发脉冲线，其将触发脉冲提供给所述打印头；
一选择单元，其基于所述同时触发的喷嘴数据以及所述触发脉冲选择同时触发的喷嘴；
一双向移位寄存器，其产生触发喷嘴组选择信号；以及
一单元，其基于所述触发喷嘴组选择信号触发所选择的喷嘴。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述选择单元还包括：
第一存储器，其存储所述同时触发的喷嘴数据以及所述喷嘴组触发方向数据，所述第一存储器的数量比将要同时触发的喷嘴数量多1。
6.如权利要求4所述的装置，其中，所述选择单元还包括：
第二存储器，其存储所述同时触发的喷嘴数据，所述第二存储器的数量与将要同时触发的喷嘴数量相同。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述选择单元还包括：
多个第一逻辑AND门，每个所述第一逻辑AND门对一部分所述同时触发的喷嘴数据和所述触发脉冲信号进行逻辑AND操作，所述第一逻辑AND门的数量与同时触发的喷嘴数量相同。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述选择单元还包括：
多个第二逻辑AND门，每个所述第二逻辑AND门对所述多个第一逻辑AND门之一的输出和所述双向移位寄存器的喷嘴组选择信号之一进行逻辑AND操作，所述多个第二逻辑AND门的数量与打印头喷嘴的数量相同。
9.一种用于产生信号的装置，所述信号用于同时触发打印头的喷嘴，所述打印头包括X组喷嘴和在一组内的Y个喷嘴，X和Y均为整数，所述装置包括：
一数据处理单元，其提供：
串行输入数据，该数据包括Y位和一附加位，所述Y位限定了将要被同时触发的指定喷嘴组，
一移位时钟，
一锁存时钟，以及
一触发脉冲；
一转换器，其响应于所述移位时钟，以并行数据输出所述Y位及附加位；
一Y位锁存器，其响应于所述锁存时钟锁存所述并行Y位；
第一逻辑AND单元，其对每个并行Y位和所述触发脉冲进行逻辑AND操作，以输出Y喷嘴选择信号；
一双向移位寄存器，具有移位方向输入和X+2个并行输出，所述X+2个并行输出包括MSB、LSB以及所述MSB和LSB之间的X个输出，其中，响应于所述锁存时钟和所述附加位移位所述X个并行输出的值；
第二逻辑AND单元，其对所述X个输出中的每一个和所述Y个喷嘴选择信号中的每一个进行逻辑AND操作，以输出同时触发的喷嘴信号。
10.权利要求9所述的装置，其中，
在所述X个并行输出的值被移位之前，所述双向移位寄存器的MSB和LSB最初都预输入数据“1”。
11.权利要求9所述的装置，其中，当所述附加位的值为1时，按照第一方向移位所述X个并行输出的值，当所述附加位的值为0时，按照第一方向移位所述X个并行输出的值。
12.权利要求9所述的装置，其中，所述第一逻辑AND单元包括Y个AND门。
13.权利要求9所述的装置，其中，所述第二逻辑单元包括X*Y个AND门。
14.一种为打印头生成同时触发的喷嘴信号的方法，所述打印头包括X组喷嘴和在一组内的Y个喷嘴组，X和Y均为整数，所述方法包括：
向所述打印头提供串行输入数据，所述串行输入数据包括Y位和一附加位，所述Y位限定了将要被同时触发的指定喷嘴组；
响应于一移位时钟，将所述Y位及附加位转换为并行数据；
响应于所述锁存时钟锁存所述并行Y位；
将一预定值输入一双向移位寄存器内，并以并行形式输出X位；
响应于所述锁存时钟和所述附加位，对所述双向移位寄存器的平行输出的值进行移位，利用所述附加位来控制所述移位的方向；
对所述Y位中的每一位个和一触发脉冲以及所述Y位中的每一位和X位中的每一位进行逻辑AND操作，以输出将要同时触发的喷嘴信号。
15.权利要求14所述的方法，还包括：
输出所述双向移位寄存器的X位及MSB和LSB，以及
将1装入MSB和LSB，并且将0装入X位中的每一位，作为所述预定值。
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