Onepass打印控制装置及Onepass打印机的制作方法

本实用新型涉及喷墨打印技术领域，具体涉及一种onepass打印控制装置及onepass打印机。

背景技术：

现有的喷墨打印技术主要是多pass打印技术，多pass打印技术可以实现高精度的打印，主要是通过喷头小车在横向上作往复运动实现的。喷头小车在横向上每移动一次需要经过启动加速、均匀喷印和减速停止等三个过程，每次都需要如此，则导致打印效率低下，且如果是单向的打印，需要快速重新复位到一边再重复以上过程；如果是双向的打印，需要往复以上过程，并且由于两次打印的方向不同，墨点的运动轨迹也是不同的，必然会造成打印质量的下降。因此，需要寻找一种可以高速且向一个方向运动的打印方式，基于此onepass打印技术被提出来。

onepass打印技术中喷头固定不动，打印介质沿一个方向高速移动。但根据系统的具体需求，有时要将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的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。onepass打印系统中通常包含多个喷头，现有技术在处理多个喷头的数据分发时，由于数据量大，容易出现数据分发延迟、分发错误的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种onepass打印控制装置及onepass打印机。该onepass打印装置打印控制装置，通过硬件电路设计解决了onepass打印控制装置中采用一个控制器导致的数据分发错误、分发延迟等问题在一定程度上能够在保证对多个喷头进行高速数据分发的同时，保证数据分发不混乱。

第一方面，本实用新型提供了一种onepass打印控制装置，所述装置包括：主控制电路和多个从控制电路；

所述主控制电路分别与各所述从控制电路连接；

至少一个所述从控制电路连接数据处理电路；

每一所述数据处理电路连接至少一个喷头驱动电路；

所述喷头驱动电路用于驱动喷头工作。

在一种实施例中，所述主控制电路与各所述从控制电路设于同一工控计算机中，所述数据处理电路通过通信接口与所述工控计算机通信连接。

在一种实施例中，所述主控制电路设置在主控计算机中，各所述从控制电路分别对应设置在一从控计算机中，所述主控计算机与至少一所述从控计算机通信连接。

在一种实施例中，所述从控计算机之间通信连接。

在一种实施例中，所述数据处理电路包括arm处理器和fpga处理器。

在一种实施例中，所述数据处理电路还包括内部缓存器。

在一种实施例中，所述内部缓存器包括至少两个内部缓存区，每一内部缓存区对应存储至少一个喷头驱动电路驱动喷头所需的数据。

在一种实施例中，所述喷头驱动电路包括：数据采集子电路，所述数据采集子电路包括：数据输入端、第二电阻和第一电源；

所述第一电源与所述数据输入端均连接所述第二电阻的同一端。

在一种实施例中，所述喷头驱动电路包括：功放子电路，所述功放子电路包括：第一波形输入端、第二波形输入端、npn三极管、pnp三极管、第九电阻；

所述第一波形输入端连接所述npn三极管的基极；

所述npn三极管的集电极连接第二电源，放大极连接第九电阻；

所述第二波形输入端连接所述pnp三极管的基极；

所述pnp三极管的集电极接地，放大极连接所述第九电阻；

所述第九电阻连接用于检测所述npn三极管是否正常的控制子电路。

第二方面，本实用新型提供了一种onepass打印机，所述onepass打印机包括控制装置，所述控制装置为上述打印控制装置。

综上所述，本实用新型实施例的onepass打印控制装置及onepass打印机通过设置主控制电路和多个从控制电路，解决了onepass打印控制装置中采用一个控制器导致的数据分发错误、分发延迟等问题，有助于onepass打印机准确地实现高速打印。

附图说明

图1是本实用新型一实施例onepass打印控制装置所控制的各喷头的排布示意图；

图2是本实用新型一实施例onepass打印控制装置的一种电路结构示意图；

图3是图2中从控制电路的一实施例的电路结构示意图；

图4是结合本实用新型onepass打印控制装置的工控计算机的电路结构示意图；

图5是结合本实用新型onepass打印控制装置的主控计算机的一种电路结构示意图；

图6是结合本实用新型onepass打印控制装置的主控计算机的另一种电路结构示意图；

图7是结合本实用新型onepass打印控制装置的主控计算机的再一种电路结构示意图；

图8是结合本实用新型onepass打印控制装置的主控计算机的又一种电路结构示意图；

图9是本实用新型一实施例onepass打印控制装置的另一种电路结构示意图；

图10是本实用新型一实施例onepass打印控制装置的主控制电路与数据处理电路直接连接的结构示意图；

图11是本实用新型一实施例onepass打印控制装置的数据处理电路的结构示意图；

图12是本实用新型一实施例onepass打印控制装置的内部缓存器分区的结构示意图。

图13是本实用新型一实施例onepass打印控制装置的喷头驱动电路的结构示意图；

图14是图13的控制子电路中数据采集子电路的示意图；

图15是图14的喷头驱动电路中数据采集子电路的电路示意图；

图16是图13的喷头驱动电路中功放子电路的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

如图1所示，onepass打印机中设有多个喷头5，各喷头5在打印介质的上方呈阵列分布。打印过程中，onepass打印机中的各喷头5位置固定不变，打印介质在各喷头5下方移动。各喷头5向不断移动的打印介质上喷射油墨，从而在打印介质上打印出图像。

onepass打印机的各喷头5中又设有多个喷嘴。打印过程中，各喷嘴需要多次喷射油墨，一个喷头的喷嘴数通常是数百至上千个，而每个喷嘴是单独出墨控制，因此需要分别获取各喷嘴每次喷射所需的数据，数据处理量大。现有技术很难保证在对多个喷头进行数据分发时，不会出现分发错误、分发延迟等问题。

本实用新型提供了一种onepass打印机包括一种新型的onepass打印控制装置。onepass打印控制装置能够在打印过程中，进行快速、准确的数据分发，从而能够对打印介质进行快速高效打印。

本实用新型一实施例提供了一种onepass打印控制装置，如图2所示，该装置包括：主控制电路1和多个从控制电路2。

主控制电路1连接各从控制电路2。至少一个从控制电路2连接数据处理电路3。

在一种实施例中，onepass打印控制装置中的各从控制电路2分别连接不同的数据处理电路3。一个从控制电路2与一个数据处理电路3连接。

打印过程中，从控制电路2用于针对连接的任一数据处理电路3，对打印任务进行拆分，获取打印子任务；对打印子任务进行处理，得到该数据处理电路3所需的打印数据；将打印数据发送给该数据处理电路3。

打印任务包括作为打印目的的图文数据。对打印任务进行拆分，获取打印子任务，包括：针对连接的任一数据处理电路3，从打印任务中的图文数据中拆分出与该数据处理电路3对应的图文数据片段；对拆分出的图文数据片段进行点阵化处理，获取该数据处理电路3打印所需的点阵化的打印数据。

将图文数据片段处理为点阵化的打印数据，在打印过程中，能够利用打印数据控制各喷头中的喷嘴的喷墨过程。

在一种实施例中，主控制电路1连接人机交互模块。人机交互模块，根据用户的操作，获取打印所需的各种参数。人机交互模块根据用户的操作，能够获取的参数包括第一打印参数。第一打印参数包括用户输入的打印精度、打印介质移动速度、打印开始位置、羽化参数、打印白边参数中的一种或多种。

人机交互模块获取第一打印参数后，将第一打印参数发送给主控制电路1。主控制电路1根据第一打印参数获取多个第二打印参数，并将获取的第二打印参数分发给各从控制电路2。

在一种实施例中，主控制电路1还用于管理各从控制电路2、各数据处理电路3以及各喷头5的日志。主控制电路1管理的日志包括：已生成产品日志、状态信息日志、报警信息日志、错误信息日志、系统调试日志中的一个或多个。

在一种实施例中，如图3所示，从控制电路2包括第一预处理子模块21和第一光栅处理子模块22。第一预处理子模块21连接所述主控制电路1与第一光栅处理子模块22。第一光栅处理子模块22连接数据处理电路3。

第一预处理子模块21，用于从主处理模块1获得第二打印参数，并利用第二打印参数对打印任务进行预处理，获取与数据处理电路3对应的图文数据片段。

针对任一从控制电路2的第二打印参数，该从控制电路2的第二打印参数包括：与该从控制电路2对应的数据处理电路3所需的打印精度、打印白边参数、打印开始位置参数、打印速度参数、打印长度参数、打印宽度参数、打印颜色顺序、颜色密度曲线中的一个或多个。

针对任一第一预处理模块21，该第一预处理模块21对打印任务进行预处理，获取与数据处理电路3对应的图文数据片段，包括：该第一预处理模块21根据与该第一预处理模块21对应的数据处理电路3所需的打印长度参数、打印宽度参数、打印颜色顺序，从打印任务的图文数据中，裁剪出与该第一预处理模块21连接的数据处理电路3所需的图文数据片段；根据获取的颜色密度曲线参数，对拆分获取的图文数据片段进行颜色校正，得到与该第一预处理模块21连接的数据处理电路3对应的图文数据片段。针对任一第一预处理模块21，与该第一预处理模块21连接的数据处理电路3包括：与包括该第一预处理模块21的从控制电路2连接的数据处理电路3。

第一光栅处理子模块22与第一预处理模块21连接。针对任一从控制电路2的第一光栅处理子模块22，该从控制电路2的第一光栅处理子模块22与该从控制电路2的预处理模块连接，用于：根据打印精度、打印速度参数、打印白边参数等，对从与该控制模块2的第一预处理模块21得到的图文数据片段，进行点阵化处理，得到与该从控制电路2连接的数据处理电路3所需的点阵化的打印数据。

在一种实施例中，如图4所示，主控制电路1和各从控制电路2均设置在同一台工控计算机6中。数据处理电路3通过通信接口与工控计算机6通信连接。在一种实施例中，从控制电路2通过usb(universalserialbus，通用串行总线)、pcie(peripheralcomponentinterconnectexpress，高速串行计算机扩展总线标准)或千兆网与数据处理电路3连接。

通过将主控制电路1和各从控制电路2均设置在同一工控计算机6中，能够简化onepass打印控制装置的连接线路，使得onepass打印控制装置结构紧凑，占用空间少。

在一种实施例中，如图5所示，主控制电路1设置在主控计算机7中，各从控制电路2分别设置在不同的从控计算机8中。主控计算机7与至少一从控计算机2通信连接。各从控计算机2之间通信连接各从控计算机2通过千兆网与数据处理电路3连接。通过将主控制电路2、各从控制电路2分别设置在不同的计算机中，能够减少onepass打印过程中各计算机的数据运算量，从而能够减少了对主控制电路1、各从控制电路2所在的计算机的要求，能够防止onepass打印控制装置因计算机运算量太大出现故障，从而能够保证打印的顺利进行。

在一种实施例中，如图6所示，所述主控制电路1设置在主控计算机7中，各从控制电路2分别设置在不同的从控计算机8中。至少两个从控计算机2串联后，与主控计算机1连接。当至少两个从控计算机8串联时，能够减少位于主控计算机7中的主控制电路1的数据处理量。主控制电路1针对串联的至少两个从控计算机8，只需生成一个第二打印参数，然后将第二打印参数发送给各串联的从控制电路2。串联的从控制电路2在分别接收到第二打印参数后，会对接收到的第二打印参数进行再次处理，然后利用处理获取的第二打印参数生成打印数据。

在一种实施例中，如图7所示，主控制电路1设置在主控计算机7中，各从控制电路2分别设置在不同的从控计算机8中。主控计算机7分别通过第一交换机9与各从控计算机8连接。将主控计算机7通过第一交换机9与从控计算机8连接，能够提高主控计算机7与从控计算机8之间的数据传输速度，从而能够使onepass打印控制装置实现快速打印。

每一个所述数据处理电路3连接至少一个喷头驱动电路4。

在一种实施例中，针对onepass打印控制装置中的任一数据处理电路3，该数据处理电路3连接多个喷头驱动电路4，用于针对任一喷头驱动电路4，从接收到的打印数据中拆分出该喷头驱动电路4打印所需的数据。

在一种实施例中，如图8所示，从控计算机8与数据处理电路3之间通过第二交换机10连接。

通过使从控计算机8与数据处理电路3之间通过第二交换机10连接，能够使从控计算机8与数据处理电路3之间实现高速数据传输。

在一种实施例中，如图9所示，各从控制电路2中的一从控制电路2连接多个数据处理电路3。

当一从控制电路2连接至少两个数据处理电路3时，该从控制电路2能够针对任一数据处理电路3，从打印任务中拆分出与该数据处理电路3对应的打印子任务，并对与该数据处理电路3对应的打印子任务进行处理，获取该数据处理电路3打印所需的打印数据。

通过使一个从控制电路2连接至少两个数据处理电路3，能够减少主控制电路1的数据处理量，提高主控制电路1的处理效率。

在一种实施例中，如图10所示，主控制电路1连接数据处理电路3。

主控制电路1包括第二预处理子模块和第二光栅处理子模块。所述第二预处理子模块连接人机交互模块与第二光栅处理子模块。第二光栅处理子模块连接数据处理电路3。

第二预处理子模块，用于人机交互模块获得第一打印参数，并对第一打印参数进行处理，得到第二打印参数；并利用第二打印参数对打印任务进行预处理，获取与数据处理电路3对应的图文数据片段。

第二打印参数包括：打印精度、打印白边参数、打印开始位置参数、打印速度参数、打印长度参数、打印宽度参数、打印颜色顺序、颜色密度曲线中的一个或多个。

针对任一第二预处理模块，该第二预处理模块对打印任务进行预处理，获取与数据处理电路3对应的图文数据片段，包括：该预处理模块根据与该预处理模块对应的数据处理电路3所需的打印长度参数、打印宽度参数、打印颜色顺序，从打印任务的图文数据中，裁剪出与该第二预处理模块连接的数据处理电路3所需的图文数据片段；根据获取的颜色密度曲线参数，对拆分获取的图文数据片段进行颜色校正，得到与该第二预处理模块连接的数据处理电路3对应的图文数据片段。

第二光栅处理子模块与第二预处理模块连接。针对任一第二光栅处理子模块，第二光栅处理子模块与第二预处理模块连接，用于：根据打印精度、打印速度参数、打印白边参数等，对从与该第二预处理模块得到的图文数据片段，进行点阵化处理，得到第二光栅处理子模块连接的数据处理电路3所需的点阵化的打印数据。

在一种实施例中，针对onepass打印控制装置中的任一数据处理电路3，该数据处理电路3连接多个喷头驱动电路4，用于针对任一喷头驱动电路4，从接收到的所述打印数据中拆分出该喷头驱动电路4打印所需的数据。

打印数据包括呈点阵分布的数据。打印数据中的数据用于表征喷头中的喷嘴喷墨量，与喷头中的各喷嘴一一对应。数据处理电路3连接多个喷头驱动电路4。数据处理电路3针对任一喷头驱动电路4，根据该喷头驱动电路4控制的喷头所打印的区域，从打印数据中拆分出用于对该区域进行打印的数据。

在一种实施例中，如图11所示，数据处理电路3包括arm(advancedriscmachines，rsic微处理器)处理器31、fpga(field－programmablegatearray，现场可编程门阵列)处理器32和内部缓存器33。内部缓存器33分别连接arm处理器31、fpga处理器32和至少一个喷头驱动电路4。

所述arm处理器31，用于从从控制电路2获取所述打印数据，并针对任一喷头驱动电路4，从接收到的所述打印数据中拆分出该喷头驱动电路4打印所需的数据。

arm处理器31在获取打印数据后，会对获取的打印数据进行解析，得到fpga处理器32需要的数据格式。

fpga处理器32，用于从arm处理器31中获取打印数据，并针对任一喷头驱动电路4，从接收到的打印数据中拆分出该喷头驱动电路打印所需的数据。

arm处理器31连接内部缓存器33，用于在拆分形成与任一喷头驱动电路4对应的数据后，判断该数据是否要进行羽化处理；若该喷头驱动电路4对应的数据不需要进行羽化处理，则将拆分形成的数据，存储到内部缓存器33中；若该喷头驱动电路4对应的数据需要进行羽化处理，则将该喷头对应的数据发送给fpga处理器32。

fpga处理器32分别连接内部缓存器33与arm处理器31。

fpga处理器32，用于对至少一个喷头驱动电路4打印所需的数据进行羽化处理，并将羽化处理后的数据存入内部缓存器33中。

内部缓存器33，用于存储fpga处理器32拆分形成的喷头驱动电路4打印所需的数据。

在一种实施例中，如图12所示，内部缓存器33设有至少两个内部缓存区331。每一内部缓存区331对应存储至少一个喷头驱动电路4驱动喷头所需的数据。fpga处理器32在针对任一喷头驱动电路4，拆分形成该喷头驱动电路4打印所需的数据后，将数据存储到内部缓存器33的与该喷头驱动电路4相对应的内部缓存区331中。

通过在内部缓存器33中设置多个内部缓存区，能够利用各内部缓存区分别存储对不同打印区域进行时打印所需的数据，能够在一打印区域的打印图像出现问题时，快速找到出问题的打印数据，以实现对打印数据的开始修正，提高图像的打印效率。

喷头驱动电路4连接喷头5，用于从数据处理电路3的内部缓存器33中获取打印所需的数据，并利用获取的数据控制喷头5喷墨。

在一种实施例中，onepass打印控制装置中的一个喷头驱动电路4连接一个喷头5。喷头驱动电路4从内部缓存器33中分别获取与喷头5中各喷嘴对应的数据，并利用获取的数据分别控制各喷嘴喷墨。

图13为喷头驱动控制模块4的驱动电路。喷头驱动电路4包括：控制子电路41、数模转换子电路42、波形调整电路43、功放子电路44、以及监测子电路45；所述控制子电路41与所述数模转换子电路42及所述监测子电路46电连接，所述数模转换子电路41与波形调整子电路43电连接，波形调整子电路43连接功放子电路44，监控子电路45与功放子电路44电连接。所述数模转换子电路42将所述控制子电路41输出的数字电压转换成所述打印机喷头所需的模拟电压驱动波形；波形调整子电路43对数模转换子电路42输出的模拟电压驱动波形进行放大。功放子电路44对波形调整子电路43输出的模拟电压驱动波形进行功率放大。所述监测子电路46监控所述模拟电压驱动波形的电压值是否异常，并当所述模拟电压驱动波形的电压值异常时将异常信号发送给所述控制子电路41。

具体地，在本实施例中，所述控制子电路41包括单片机。可以理解的是，所述控制子电路41可以是单片机，也可以是fpga，所述控制子电路41的芯片的结构和型号在此不做具体限定。

所述控制子电路41包括如图14所示的数据采集子电路411。如图15所示，数据采集子电路包括：数据输入端ad。数据输入端ad连接第一电阻r170和第二电阻r162。第一电阻r170的另一端接地。第一电源vcc与数据输入端ad连接第二电阻r162的同一端。当数据输入端ad输入的电流较小时，第一电源vcc输入到第二电阻r162的电流将大于数据输入端ad输入的电流，数据输入端ad输入的电流将被作为干扰信号屏蔽，这样能够防止数据输入端ad的噪声影响后续处理。为有利于数据分发，因此数据采集子电路采用上述简单电路结构设计，可以使得数据采集更及时。

如图16所示，功放子电路47包括第一波形输入端ip1和第二波形输入端ip2。第一波形输入端ip1与第二波形输入端ip2均连接波形调整子电路46。第一波形输入端ip1连接第三电阻r112的一端，第三电阻r112的另一端分别连接npn三极管q19的基极和第六电阻r115的一端，npn三极管q19的集电极连接第二电源vpwr，npn三极管q19的放大极分别连接第四电阻r120的一端和第五电阻r125的一端。第六电阻r115的另一端连接npn三极管q119的放大极。第五电阻r125的另一端连接电容c73。电容c73的另一端接地。第四电阻r120的另一端为输出端。

第二波形输入端ip2连接第七电阻r128的一端。第七电阻r128的另一端分别连接第八电阻r124的一端和pnp三极管q21的基极。pnp三极管q21的集电极接地，放大极连接第四电阻r120。第八电阻r124的另一端连接pnp三极管q21的集电极。第四电阻r120连接第九电阻r118的一端。第九电阻r118的另一端连接控制子电路41。所述控制子电路根据从第九电阻r118接收到的电信号判断npn三极管q19是否正常。

第六电阻r115用于保护npn三极管q19。第八电阻r124用于保护pnp三极管q21。第九电阻r118连接控制子电路41，控制子电路41根据从第九电阻r118获取的电信号，判断npn三极管q19是否正常。

在一种实施例中，主控制电路1用于针对连接的任一从控制电路2，对打印任务进行拆分，获取打印子任务；对打印子任务进行处理，得到打印所需的打印数据，并将得到的打印数据分发给各从控制电路2；各从控制电路2在接收到打印数据后，对打印数据进行格式转换，并将转换格式后的打印数据发送给各数据处理电路3。

当从控制电路2连接多个数据处理电路3时，从控制电路2还用于针对连接的任一数据处理电路3，对接收到的打印数据进行再次拆分；并将拆分形成的各打印数据分发不同的数据处理电路3。

在一种实施例中，数据处理电路3设置在第一pcb板上，喷头驱动电路4设置在第二pcb板上。

在一种实施例中，数据处理电路3与喷头驱动电路4均设置在第三pcb板上。上述实施例，通过设置多个从控制电路2、多个数据处理电路3和多个喷头驱动电路4，能够对将打印数据快速高效地分发给onepass打印控制装置中的各喷头5，从而使得能够利用onepass打印控制装置进行快速、高效打印。

上述onepass打印控制装置，通过设置主控制电路、多个从控制电路、数据处理电路和喷头驱动电路，能够对将打印数据快速高效地分发给onepass打印控制装置中的各喷头，从而能够利用onepass打印控制装置进行快速、高效打印。

本发明一实施例提供了一种onepass打印机，该onepass打印机包括上述实施例中的所述onepass打印控制装置。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。