一种喷墨打印机信号传输方法与流程

本发明涉及一种喷墨打印机信号传输方法，具体说涉及一种将检测信号同时分配给多个打印喷头并确保信号传递稳定的喷墨打印机信号传输方法。

背景技术：

喷墨打印机按照打印图文的方式可分为两类，一类是喷头往复运动喷射图文；另一类是喷头不移动、打印介质移动的方式喷射图文，即Onepass方式，通常打印可变数据，如条形码、票据信息时使用此种喷墨打印机。Onepass方式打印走纸速度很快，可达到200m/s或者更快的打印速度，同时要保证较高的打印质量，打印分辨率可达600dpi。在此种高速打印过程中，通常是将作为打印目标的图文数据存储在PC主机中，该图文数据包括图像或者文本，图文数据通过光栅图像处理变换为可打印格式的变换数据，最终将经光栅图像处理后的可打印数据传给喷头进行图文打印。喷头控制板是喷墨打印机控制系统到喷头的接头电路板，每种喷头都需要自己的接口电路，喷头控制板的一端连接喷头，另一端连接主控制板。

根据具体需求，Onepass方式打印有时需要多个打印模块同时对下方的打印介质进行多处图文打印，每个打印模块上可能设置若干打印喷头，（有时多个喷头首尾相接采用并行排列方式以提高打印宽度，有时要将多个喷头首尾对齐采用串行排列方式以提高打印速度，有时需要将多个喷头首尾采用差值排列方式以提高打印分辨率，或者在需要打印多种色彩时，也需要将多个喷头连接不同色彩的墨水进行喷绘）。在满足以上需求而使用多个打印模块时，可以将主控板连接多个喷头控制板，再由每个喷头控制板连接其控制的打印模块进行打印。在向打印介质上进行打印时，由多个喷头进行喷射墨滴完成。每个喷头何时开始喷射墨滴，是由接收的检测信号决定的，其中一个信号是由传感器检测到的打印介质页起始位置信号，另一个信号是由编码器检测到的光栅信号，将检测的信号传输给喷头控制板后，主机通过CAN总线发送开始打印命令，用以控制喷头开始喷墨，根据板接收地址将开始打印命令先传递给第一个喷头控制板，然后再将开始打印命令传递给第二个喷头控制板，以此类推，直至将开始打印命令传递给最后一个喷头控制板，由于不同喷头控制板先后接收主机发送的开始打印命令，因此接收开始打印命令的时刻会出现少量时间间隔，从而使喷头控制板连接的喷头接收到的开始打印命令不同步，有可能会造成后接收到开始打印命令的喷头喷射滞后而影响喷绘效果。同理，主机通过CAN总线还可发送暂停打印命令和停止打印命令，都需要保证各个喷头控制板同时接收到命令，才能保证各个喷头接收到命令的同步性，以确保喷绘质量。

在现有技术中，通常采用的同步传输方法，将传感器检测到的打印介质起始位置信号和编码器检测到的光栅信号同时发送给喷头控制板，并利用光栅信号得出图文起始位置应用于图文打印。但在信号的传输过程中，对线路的质量要求较高，在传输过程中容易出现数据丢失，或者由于复杂系统中的干扰而造成喷头控制板解析失败，则报错并停止打印。此种情况同步传输系统不稳定，还需要一些改进技术。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种将检测信号同步分接成多通道信号并确保信号传递稳定的喷墨打印机信号传输方法。

为实现上述目的，本发明提出一种喷墨打印机信号传输方法，信号经分接板传输给至少两个喷头控制板，其特征在于，信号传输的步骤具体为：a）分接板上的接口接收检测信号；b）对检测信号进行潜规则处理、进行不均匀的二次编码、在传输包尾加入CRC校验的处理；c）经处理后的信号采用每通道双路的方式由输出端口传输至各喷头控制板；d）喷头控制板控制喷头打印。

在上述的喷墨打印机信号传输方法中，所述的步骤a）中分接板上的接口接收传感器检测的打印介质页起始位置检测信号。

在上述的喷墨打印机信号传输方法中，所述的步骤b）中的潜规则处理采用添加一个码流，使用每一bit采用2us的方式进行。

在上述的喷墨打印机信号传输方法中，所述的步骤b）中不均匀的二次编码，令ID字段不会出现长0和长1的情况。

在上述的喷墨打印机信号传输方法中，所述的步骤c）中采用每通道双路的方式传输，具体方法为：双路信号完全相同，若接收方接收到大于或等于一路的正确信号包则认为信号正确接收；若在接收过程中两路信号均无效，则认为是暂时的误码，在误码的地方补充一个页起始位置信号。

在上述的喷墨打印机信号传输方法中，所述的误码的地方补充一个页起始位置信号后，若连续出现误码，则表明此时通信线路出现严重故障，开始报错检修。

在上述的喷墨打印机信号传输方法中，所述的输出端口至少设置两个，输出端口的数量与分接板分接信号后的通道数相等，输出端口数量大于等于喷头控制板数量，所述喷头控制板连接喷头，喷头数量由喷头控制板决定，喷头数量至少为两个。

在上述的喷墨打印机信号传输方法中，所述的分接板传输信号速度为纳秒级。

本发明在信号传输过程中使用潜规则实现异步信号传输方法，采用不均匀的编码方式，并引入CRC检验，同时依靠两路信号来确保信号传输的稳定性，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、有效避免信号丢失，避免喷头控制板解析信号失败，提高了抗干扰能力，增加传输可靠性。从而在控制多喷头模块喷绘，扩大使用领域确保喷绘质量。

2、使用双通道的传输方法，为信号同步传输提供了双重保障。

附图说明

图1为本发明中打印喷头与打印介质对应关系示意图；

图2为本发明一个实施例中tach信号和页位置起始信号脉冲示意图；

图3为本发明实施例中信号传输模型示意图；

图4为本发明实施例中信号由分接板传输至喷头控制板的技术路线示意图；

图5为本发明实施例中分接板主要配置单元的方框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，结合附图详细说明本发明中的喷墨打印机信号传输方法，但并不用于限定本发明。

图1为本发明中打印喷头与打印介质对应关系示意图，在Onepass打印过程中，打印介质沿X轴方向进行传送，喷头的位置固定不动，在打印介质的预设待打印图文的位置经过打印喷头下方时，喷头进行喷墨打印。为确保正确的喷头喷墨时刻，需要在传送过程中检测出打印介质传送的位置，从而控制喷头在预设的对应位置喷绘图文，其中一个检测位置是打印介质的页起始位置，页起始位置通过光电传感器进行检测得到，并通过电平信号传输。编码器检测的光栅信号用于对图像的打印。检测得到的页起始位置信号和光栅信号通过分接板再传输至喷头控制板，喷头控制板控制喷头在到达合适时刻时进行喷墨，完成图文打印，如图1所示，打印介质在传送过程中，当喷头H1喷绘的预设打印图文开始位置传送到达喷头H1下方时，程序控制喷头H1喷射指定图文，当喷头H2喷绘的预设打印图文开始位置传送到达喷头H2下方时，程序控制喷头H2喷射指定图文，当喷头H3喷绘的预设打印图文开始位置传送到达喷头H3下方时，程序控制喷头H3喷射指定图文，当喷头H4喷绘的预设打印图文开始位置传送到达喷头H4下方时，程序控制喷头H4喷射指定图文。若喷头数量或喷头排列方式有别，原理相同，即在该喷头喷绘的预设打印图文开始位置传送到达该喷头下方时，该喷头进行墨水喷射。

下面结合图2对信号传输过程进行说明，每当分接板接收到一个有效的页起始位置信号（cue信号）后，就会发送一个单位为原始分辨率的tach信号，脉冲宽度是PCS中设置的cue_width的有效低电平信号给喷头控制板，如图2所示，cue_width=14。使用直接传送信号的方法虽然相对简单，但如果长时间打印，会出现一些干扰，干扰便会造成某次接收的信号失败，若喷头控制板接收的信号失败将会导致打印图文出现错误，所以需引入一组有规律的编码来表示所传输的页起始位置信号，即分接板每接收到一个有效的页起始位置信号后，便输出一串编码来表示信号，编码数据使用tach信号的下降沿发送。然后喷头控制板利用tach信号的上升沿接收编码信号，解析并校验是否正确，正确则打印，校验失败则报错并停止打印。基于此种传输方式，对线路的质量要求较高，如果利用时间来发送信号，便能避免对线路要求高的局限，本发明实施例是在分接板和喷头控制板之间还添加一个码流，每一bit采用2us，即使用128us来发送一个编码信号，通过增加此规则（2us/1bit的潜规则），便可在tach信号丢失的情况下，喷头控制板仍然能接收到正确的控制页起始位置的信号。在利用时间来发送信号过程中，还引用了不均匀的编码方式，从而令ID字段不会出现长0和长1的情况，从而增强了传输的可靠性。此外，在传输包尾还可加入CRC校验，确保准确性。

此实施例以分接板可以将一通道信号分接为四通道信号为例。如图3所示，首先经光电传感器获得的页起始位置信号和经编码器获得的光栅信号发送至分接板，信号通过分接板的处理，将页起始位置信号和光栅信号并行分接为四个通道输出，每一通道内的信号完全相同，并且每一通道设置两路信号，两路信号完全相同，若接收方接收到大于等于一路的正确信号包则认为信号正确接收；若在接收过程中两路信号均无效，则认为是暂时的误码，在误码的地方补充一个页起始位置信号，直到连续的出现误码，则表明此时通信线路出现严重故障，开始报错检修。如图4所示，即可看出，在信号由分接板发送给第一喷头控制板、第二喷头控制板、第三喷头控制板以及第四喷头控制板的传输过程中，分别加入了潜规则即添加一个码流（每一bit采用2us）、使用不均匀的编码方式、在传输包尾加入CRC校验以及采用每通道双路传输的方式，确保信号传输的抗干扰性。

分接板的处理速度为纳秒级，此速度可保证四个通道在同一时刻输出信号，然后将每一通道输出信号传输至对应的喷头控制板，即第一喷头控制板、第二喷头控制板、第三喷头控制板以及第四喷头控制板，各喷头控制板连接至少一个喷头，页起始位置信号和光栅信号传送至喷头控制板后，喷头控制板控制喷头在打印介质传送至预设的图文位置时喷出墨滴，完成喷绘。

其中喷头喷绘的打印数据是通过数据传输方式传输至喷头的，数据发送过程，先令PC通过直接内存访问方式把经光栅图像处理后的打印数据传送到主控制板，主控制板为PCIE板，主控制板对打印数据进行处理转化，后分别传输给第一喷头控制板、第二喷头控制板、第三喷头控制板和第四喷头控制板，喷头控制板内设置有可编码逻辑单元和同步动态随机存储器，打印数据传送至喷头控制板上的可编码逻辑单元内，由于并行打印数据量巨大，可编码逻辑单元内部存储器不能存储全部并行打印数据，可编码逻辑单元一边接收打印数据、进行打印数据是否传输有误的校验；一边将开始接收并校验无误的数据传送至同步动态随机存储器中，以腾出可编码逻辑单元中新的空间继续接收和校验新传入的打印数据。若校验的打印数据有误，软件控制将有误报告反馈给打印机主控制板，主控制板重新发送打印数据至喷头控制板进行校验；若校验的并行打印数据无误，软件控制将无误信号反馈给打印机主控制板，主控制板继续发送新的打印数据至喷头控制板进行校验，即完成了打印数据的预先储存功能，喷头控制板的可编码逻辑单元中设置一个或多个分区，每一分区对应存储一个喷头打印时所需的打印数据。当软件接收页起始位置信号和光栅信号控制发出打印命令后，喷头控制板的可编码逻辑单元中存储的打印数据传给多个喷头进行图文打印。

图5为本发明实施例中分接板主要配置单元的方框图，分接板主要配置单元包括FPGA、传感器接口、编码器接口、第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口、第四输出端口、CAN PHY和供电模块，分接板上的传感器接口接收传感器检测到的页起始信号接口，分接板上的编码器接口接收编码器检测得到的光栅信号，分接板上的FPGA分别将接收来的页起始位置信号和光栅信号由一通道信号同步并行分接成四个完全相同的通道信号，并同步传输至四个输出端口，即第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口，每一输出端口分别连接一个喷头控制板，输出端口分别将相同的页起始位置信号和光栅信号通过硬件连线传输给喷头控制板，控制喷头喷墨。需要指出的是，输出端口也可不全部使用，即某个接口并不连接喷头控制板，具体如何连接由实际打印情况决定。FPGA的另一个功能是接收经PC发送的开始打印、暂停打印、取消打印等设置，PC将这些设置经PCIE后通过CAN总线传出，再由分接板上的CAN PHY接收后传输至FPGA中，以控制分接板执行开始打印、暂停打印或取消打印等命令，下面以接收开始打印命令为例，当CAN PHY接收到主机发送的开始打印命令后，FPGA将分接后的四个通道的相同信号同一时刻发送至各个喷头控制板，执行开始打印命令；执行暂停打印及取消打印命令的原理相同。供电模块为喷头控制板提供电源。

需要指出的是，分接板根据不同型号可以将一通道检测信号分接为N通道检测信号，N为自然数，并不局限于实施例中的四通道，此方式可应用于任一使用大于一个喷头控制板的喷墨打印机信号传输系统中。并且，每一喷头控制板连接喷头的数量由喷头控制板配置决定，本发明不对打印机喷头数量进行限制，同时不对喷头的排列方式进行限定。

需要指出的是，根据本发明的具体实施方式所做出的任何变形，均不脱离本发明的精神以及权利要求记载的范围。