列印系統體系的製作方法

2023-06-04 13:21:36

專利名稱：列印系統體系的製作方法
技術領域：
本公開涉及列印系統。
背景技術：
當要列印諸如圖片或 一 頁文本的圖像時，通常由計算機系統將圖像數據 從一個格式變換成可由印表機理解的另一格式，然後將其轉發到與該印表機 相關聯的列印緩衝器。列印緩衝器接收經變換的圖像數據，並存儲至少一部 分圖像數據，用於印表機的後續列印。
許多印表機包括多個分離的列印元件(例如，噴墨列印模塊中的噴墨噴 嘴)。列印元件可被部署為列印選定的圖像分量。例如，'選定的列印元件可被 部署為在工件上的選定位置上列印。作為另一示例，在彩色列印中，選定的 列印元件可被部署為列印選定的顏色。控制電子裝置可通過部署列印元件來 協調圖像的列印，以列印來自列印緩衝器的圖像數據。
可按照被稱為列印模塊的群組來布置印表機中的列印元件。可根據組成 元件的部署來對模塊中的列印元件分組。例如，在選定位置陣列列印的列印 元件可被分組到一個列印模塊中。作為另一示例，列印相同顏色(在選定的位 置陣列上)的列印元件可被分組到一個列印模塊中。

發明內容
下面的公開涉及用於列印的系統和技術。在一種實現方式中，描述了一
種用於在工件上同步列印的方法。該方法包括在遠離列印頭的地方接收圖 像數據；根據要被用來在工件上列印圖像數據的列印頭的物理參數，布置所 接收的圖像數據；以及感測工件傳送器上的工件相對於列印頭的速度。該方 法還包括檢測工件在工件傳送器上的位置；形成圖像數據的分組；以及將 圖像數據的分組發送到列印頭。該方法包括使用圖像數據的分組的接收， 作為使得在工件上基本上立刻列印所述列印頭處的圖像數據的觸發器。
在工件上基本上立刻列印圖像數據的一個方面可包括基本上在圖像數據到達列印頭的瞬間列印圖像數據。在工件上基本上立刻列印圖像數據的另 一方面中，可在列印頭處接收圖像數據，並鎖存圖像數據，並且當後續圖像 數據分組到達列印頭時，可在工件上列印所鎖存的圖像數據。到達列印頭的 後續圖像數據分組可使得在工件上列印所鎖存的圖像數據。到達列印頭的後 續圖像數據分組可以是下一個後續圖像數據分組。可替換地，除了下一個後 續圖像數據分組之外的後續圖像數據分組的接收可使得在工件上列印所鎖存 的圖像數據。
在該方法的另一方面中，布置、感測、檢測和形成在順序上可以是獨立 的，並且可至少部分並行地執行所述接收、布置、感測、檢測、形成、發送、 以及使用中的兩個或更多個。該方法可包括將圖像數據變換成可由印表機理 解的格式。可由數據泵來形成圖像數據的分組。可以以足以使得列印時的間 隙和空白空間最小化的數據速率來將閨像數據的分組發送到列印頭。可從主 機計算機的外圍部件互連型總線接收用於數據泵的圖像數據。在 一 個方面中， 可根據關聯列印噴嘴的物理列來將列印頭上的多個列印元件相關聯。關聯打 印噴嘴的物理列被配置為在邏輯上獨立於列印頭上的關聯列印噴嘴的其它物 理列而工作。
另一實現方式描述了一種方法，其包括檢測工件相對於包括多個列印
元件的列印頭的位置；根據列印頭上的列印元件的配置，將代表圖像的圖像 數據劃分為多個部分；以及，沿著光通信路徑，將劃分後的圖像數據傳遞到 列印元件。該方法還包括將由列印元件在工件上列印圖像的定時與所檢測 的工件的位置同步。
該同步可包括使用劃分後的圖像數據的通信，作為使得在該數據到達 列印元件時基本上立刻列印圖像的觸發器。該方法還可包括將劃分後的圖 像數據分配給不同的存儲位置。將劃分後的圖像數據分配給不同的存儲位置 可包括將劃分後的圖像數據分配給單獨的存儲緩衝器和/或將劃分後的圖像 數據分配給專用於選定列印元件的單獨的存儲緩衝器。列印的定時可包括 基於工件的位置，對劃分後的圖像數據到達列印元件進行定時。劃分後的圖 像數據的到達的定時可包括將延遲引入光通信路徑中。將延遲引入光通信 路徑可包括對直接存儲器存取器件進行編程，以延遲劃分後的圖像數據的 第一部分的直接存儲器存取、傳輸、以及列印。
還描述了 一種列印系統，其具有被布置為橫跨列印區域的列印元件的集
合、以及用來將工件移動通過列印區域的工件傳送器。該列印系統具有用來 檢測工件在該列印區域中的位置的檢測器；以及控制電子裝置，其被配置為 指示列印元件的集合，以在列印元件的集合通過光通信路徑接收到該指示時， 基本上立刻在工件上列印圖像。
控制電子裝置可包括用來向所述列印元件的集合發送指示的收發器。打 印元件的集合可包括噴墨列印元件的集合。該系統可具有數據處理裝置，用 來根據包括一組機器可讀指令的邏輯來執行操作。所述操作可包括根據列印 頭上的列印元件的布置來將圖像數據的集合劃分為多個部分。該系統還可包 括用來存儲劃分後的圖像數據的部分的存儲位置的集合、以及根據列印頭上 的列印元件的布置來對圖像數據部分的列印進行定時的定時元件。
在此描述的另一實現方式包括一種列印設備，其具有第一組電子裝置， 用來將圖像數據發送到列印頭上的第二組電子裝置，其中，每組電子裝置包 括用來允許在工件上進行高速列印的多個部件。該列印設備具有用來連接所 述第一組電子裝置和第二組電子裝置的光纜連接。每組電子裝置包括光連接 接口。該列印設備具有觸發裝置，用來當來自第一組電子裝置的圖像數據到 達第二組電子裝置時，使得基本上立刻在工件上列印圖像數據。
在一個方面中，第一組電子裝置的設計複雜度可以比第二組電子裝置的 設計複雜度更高。觸發裝置可被配置為當圖像數據到達第二組電子裝置時， 允許在工件上同步列印圖像數據。第二組電子裝置可以與第 一組電子裝置在 物理上相分離、或在物理上遠離。
所述列印系統和技術可被實施來實現以下優點中的一個或多個。將在工 件上列印圖像的過程與新工件進入印表機的列印區域相同步。當檢測到新工 件的前緣時，恰好在列印元件關聯組要在工件上沉積墨水的時刻向列印頭組 件轉出圖像數據，以在工件上生成高質量的圖像。避免了由於在接收用於打
圖像數據到列印頭組件的傳輸可充當使得在該數據到達列印頭組件時基本上 立刻列印圖像數據的觸發器。
列印系統可以是可調節(sca 1 ab 1 e)體系，其能夠以高圖像數據速率來打 印圖像。列印系統還可以以較低成本的硬體和設計工作量來實現。可以在個 人計算機(PC)上實現主要的列印電子裝置(例如，單板計算機卡)，並通過主 機計算機上的外圍部件互連(PCI)而連接其。可使用PC存儲器(例如，RAM)
的高速特性來降低列印頭組件所需的存儲量。此外，所公開的體系允許由相 對少的部件來控制列印頭組件，每個部件都以相對低的速度來處理。
數據泵可以以高數據速率向列印頭組件發送圖像數據，以在工件沿著工
件傳送器移動時，使得能夠在工件上"剛好及時(just-in-time)"列印圖像。 因為可減少列印頭組件上的存儲量，所以可以以較低成本實現列印頭組件。
式中，用於列印頭組件的存儲器可以是現場可編程門陣列(FPGA)集成電路 (IC),其被編程來控制列印頭電子裝置。結果，由於在列印頭組件處很少或 不緩衝高速圖像數據，所以，可減少實現列印頭組件的成本和工程設計工作
在一種實現方式中，通過將多個數據泵連接到單個主機計算機，可調節 向列印頭組件發送圖像數據的數據速率。在另一實現方式中，該系統可被調 節為具有並行操作的多個計算機，以向列印頭組件傳送更高的圖像數據速率。 在此實現方式中，每個計算機可具有連接到該計算機的PCI插槽的至少一個 控制電子裝置的PC卡。該系統還可以以多種配置(包括向列印組件添加多個 FGPA)，來向列印頭組件提供高帶寬、同步、剛好及時的圖像數據的可調節傳 輸。因為該系統可處理高帶寬的圖像數據，所以該系統可以提供高傳送器速 度的高解析度圖像、高傳送器速度的大尺寸圖像、以及/或高傳送器速度的多 色和灰度圖像的剛好及時列印。
可根據印表機中列印元件關聯組的部署來劃分代表要列印的圖像的圖像 數據。可在不同的存儲位置存儲經劃分的圖像數據，這取決於列印元件關聯 組的部署。不同的存儲位置可以是單獨的存儲緩沖器。存儲緩衝器可以是類 似存儲緩沖器的部分關聯隊列。數據泵可從不同的存儲位置接收圖像數據。 關聯列印模塊的每個物理列可在邏輯上相互獨立地工作，使得可在工件上連 續且充分地列印，而沒有列印間隙。數據泵可有助於來自主機PC的圖像數據 的剛好及時、同步的傳輸，而在列印頭組件處無需緩衝器或附加的健壯 (robust)或強大的邏輯。可將附加的數據泵添加到主機計算機，以縮放到更 高的解析度和/或增加帶寬需求。可將附加的並行主機計算機添加到該系統， 以進一步縮放列印操作。
因為關聯列印模塊功能的每個物理列在邏輯上相互獨立地工作，所以， 不必在列印頭組件的石更件中#1行位二操作(bit manipulation)來實現圖^象的實
時列印。該系統可有助於軟體位搡作，所以，可以以高數據速率來執行位操 作，並且可降低工程和材料成本。
下面，在附圖和說明書中闡述一個或多個實現方式的細節。根據說明書 和附圖、以及根據權利要求，本發明的其它特徵和優點將清楚。


圖1示出了列印系統的框圖。
圖2和圖3圖解了在圖1的列印系統中的印表機元件的布置。
圖4示意性地圖解了在橫向(lateral)位置上具有相對平移的列印元件 的部署。
圖5示意性地圖解了在不同工件上的圖像的串行列印。 圖6是用於在不同工件上的圖像的串行列印的過程的流程圖。 圖7、圖8和圖9圖解了根據關聯的列印元件的部署而劃分圖像數據的 實現方式。
圖10示出了列印系統的實現方式的示意圖。
圖11是用於在工件上同步列印的過程的流程圖。
圖12示意性地圖解了數據泵。
圖13示意性地圖解了由數據泵生成的圖像數據的分組。
圖14示出了數據泵的示例規格。
各個圖中相同的附圖標記指示相同的元件。
具體實施例方式
圖1是列印系統100的框圖。列印系統100包括工件(workpiece)傳送器 105和印表機機殼(housing) 110。工件傳送器105在一系列工件115、 120、 125、 130、 135、 140、 145和印表機機殼110之間產生相對運動。具體地， 工件傳送器105在跨越印表機機殼11Q的面150的方向D上傳送工件115、 120、 125、 130、 135、 140、 145。工件傳送器105可包括步進或連續電機， 其移動滾軸、帶、或可在傳送期間保持工件115、 U0、 125、 130、 135、 U0、 145的其它元件。工件115、 120、 125、 130、 135、 140、 145可以是系統100 要在其上進行列印的多種不同基底中的任一種。例如，工件115、 120、 1"、 130、 135、 140、 145可以是紙、卡板、微電子器件、或食品。
印表機機殼110容納工件檢測器155。工件檢測器155可檢測一個或多 個工件115、 120、 125、 130、 135、 140、 145的位置。例如，工件4企測器155 可以是4全測工件115、 120、 125、 130、 135、 140、 145的邊緣經過面150上 的某 一 點的雷射/光檢測器組件。
控制電子裝置160遠離印表機機殼110。控制電子裝置160通過纜線 195(例如，光纜)和小型電子裝置190而與印表機機殼110對接。控制電子裝 置160控制系統100的列印操作的執行。控制電子裝置160可包括一個或多 個數據處理裝置，其根據一組機器可讀指令的邏輯來執行操作。例如，控制 電子裝置160可以是運行圖像處理軟體和用於控制在印表機機殼110處的打 印的軟體的個人計算系統。
列印圖像緩衝器165位於控制電子裝置160內。列印圖像緩衝器165是 存儲用於由列印元件列印的圖像數據的一個或多個數據存儲裝置。例如，打 印圖像緩衝器165可以是一組隨機存取存儲器(RAM)裝置。可由控制電子裝置 160訪問列印圖像緩衝器165,以存儲和檢索圖像數據。
控制電子裝置160經由纜線195和小型電子裝置190而與印表機機殼110 對接。控制電子裝置160可穿越纜線195而發送數據，並且，小型電子裝置 190可接收用於在印表機機殼110處列印的數據。控制電子裝置160可具有 用於生成數據以發送給印表機機殼110的專用電路(例如，如參照圖10更詳 細描述的數據泵，其可從列印圖像緩衝器接收和/或檢索圖像數據，存儲該圖 像數據，並使得列印裝置處的列印元件能夠及時接收圖像數據，以便在工件 沿著傳送器移動時，在工件的相應圖像位置上沉積(d印osit)墨水)。例如， 小型電子裝置190可以是包括微處理器、收發器和小型存儲器的現場可編程 門陣列。可將小型電子裝置190連接到印表機機殼110,使得在應該改變打 印機機殼110和/或印表機機殼110中的硬體時可容易地斷開小型電子裝置 190。例如，如果用包含較新的列印模塊的較新的印表機機殼來替換印表機機 殼110,則可將小型電子裝置190與較舊的印表機機殼110斷開，並將其連 接到較新的印表機機殼。
在控制電子裝置160和小型電子裝置190之間劃分圖像的列印，使得控 制電子裝置執行圖像處理並控制列印，而小型電子裝置190接收經由纜線195 接收的數據，並使用該數據來引起印表機機殼110處的列印元件的噴射 (firing)。由此，例如，可將圖像數據轉換為噴圖(jetmap)圖像數據，這可
包括將圖像數據劃分為圖像緩衝器的多個圖像隊列，作為轉換為噴像
數據的過程的一部分(如在後面更詳細描述的)；可將延遲插入到圖像數據中 (例如，插入對應於列印元件關聯組的部署的延遲)；以及可在適當時間由控 制電子裝置160發送圖像數據(例如，對圖像數據的數據分組進行編碼並由接 收器發送)；然而，小型電子裝置190可僅僅接收圖像數據(例如，對穿越纜 線195發送的圖像數據分組進行解碼)，並轉發圖像數據，以便在工件上列印 該圖像數據(例如，引起噴墨噴嘴根據圖像數據的噴射)。控制電子裝置160 可同步印表機機殼IIO處的圖像的列印。按照前面的示例，控制電子裝置160 可通過接收工件前緣的指示並發送圖像數據穿過纜線195以引起印表機機殼 IIO處的圖像的列印，而同步圖像的列印。
控制電子裝置160可以以高數據速率向印表機機殼IIO發送圖像數據， 以允許在工件沿著工件傳送器105移動時、在工件上"剛好及時 (just-in-time)"列印圖像。在剛好及時列印的一個實現方式中，圖像數據 到印表機機殼110的傳輸可充當觸發器，其引起分組中的圖像數據在該數據 到達印表機機殼110時被"基本上立刻"列印。在此實現方式中，在列印圖 像數據之前，可以不將圖像數據存儲在印表機機殼的存儲組件中，而是可在 數據到達印表機機殼時進行列印。剛好及時列印還可以是指基本在圖像數據 到達印表機機殼的瞬間列印圖像數據。
在剛好及時列印的另 一 實現方式中，在印表機機殼處接收到的數據被存 儲在一個或多個鎖存器中，並且，在印表機機殼處接收的新的或後續的數據 可充當列印被鎖存的數據的觸發器。在此實現方式中，在印表機機殼處接收 到的數據被存儲在鎖存器中，直到後續數據到達印表機機殼為止，並且，到
數據分組的形式在印表機機殼處接收和/或存儲所述數據、後續數據、和鎖存 數據。在一種情況下，到達印表機機殼的後續數據是下一後續數據。可替換 地，到達印表機機殼的後續數據是除了下一後續數據之外的後續數據，如在 下一後續數據之後到達的後續數據。因為以如此高的數據速率來列印圖像數 據，所以，從鎖存數據列印的數據也可以是指在數據到達印表機機殼時被"基 本上立刻"列印的數據。
因為印表機機殼110具有小型電子裝置190和減小的存儲量，所以，打 印機機殼110可以以較低成本實現。在印表機機殼IIO上使用的存儲器的類
型也可以以較低成本實現。在一種實現方式中，在印表機機殼110上實現的 存儲器的類型是可作為小型電子裝置190的一部分的部分現場可編程門陣列
(FPGA)集成電路(IC)。由於在印表機機殼110處很少或沒有緩沖高速圖像數 據，所以還可以降低實現印表機機殼110的成本和工程設計工作量。系統100 可以以多種配置(例如，包括在印表機機殼110處具有多個FGPA的配置，其 中每個FGPA可實現小型電子裝置190，並使用一個或多個纜線來與一個或多 個數據泵進行對接)來向印表機機殼110提供高帶寬、同步、剛好及時的圖像 數據的可調節傳輸。
圖2和圖3圖解了機殼110上的列印模塊和列印元件的布置。具體地， 圖2從側面示出了機殼110,而圖3從底部示出了機殼110。
機殼110包括面150上的一組列印模塊205 、 210、 215、 220、 225 、 230、 305 、 310、 315。列印模塊205 、 210、 215、 220、 225、 230、 305 、 310、 315 各自包括一個或多個列印元件。例如，列印模塊205、 210、 215、 220、 225、 230、 305、 310、 315可各自包括噴墨噴嘴的線形陣列。
沿著列320橫向布置列印模塊205、 305。沿著歹'J 325布置列印模塊210。 沿著列330橫向布置列印模塊215、 310。沿著列335布置列印模塊220。沿 著列340橫向布置列印模塊225 、 315。沿著列345布置列印模塊230。這種 沿著列325 、 330、 335 、 340、 345的列印模塊205 、 210、 215、 220、 225 、 230、 305 、 310、 315的布置橫跨(span)面150上的有效列印區域235。有效 列印區域2 35具有從列印模塊205 、 305中的列印元件橫跨到列印模塊230中 的列印元件的縱向寬度W。
可以以列印元件關聯組(association)來部署列印模塊205 、 210、 215、 220、 225 、 230、 305 、 310、 315,以列印圖像的選定分量。例如，可以以第 一列印元件關聯組來部署列印模塊205 、 210、 305,以跨越移動跨越面150 的基底的整個橫向展面(expanse)來列印第一顏色，可以以第二列印元件關聯 組來部署列印模塊215、 220、 310,以跨越整個橫向展面來列印第二顏色， 並且可以以第三列印元件關聯組來部署列印模塊225 、 230、 315,以跨越整 個橫向展面來列印第三顏色。
作為另一示例，可基於模塊中的組成列印元件的列位置，而以列印元件 關聯組來部署列印模塊205、 210、 215、 220、 225 、 230、 305、 310、 315的 組。例如，第一列印元件關聯組可包括模塊205、 305,其被部署為使得它們
的組成列印元件被布置成單列。第二列印元件關聯組可僅包括列印模塊210。
模塊215、 310可形成第三關聯組。關聯組四、五以及六分別包括模塊220、 225和315、以及230。以這種列方式形成列印元件的關聯組允許相對於縱向 寬度W而列印有變化但不大、或在已完成的圖像區域之間不存在非列印區域 的背對背(back-to-back)的不相似圖像，而無需圖像數據的複雜的實時調整。
作為另一示例，可基於模塊中的組成列印元件的橫向位置，而以列印元 件關聯組來部署列印模塊205、 210、 215、 220、 225 、 230、 305 、 310、 315 的組。例如，第一列印元件關聯組可包括模塊205、 210、 305,它們被部署 為使得它們的組成列印元件在橫向位置上相對於模塊215、 220、 310中的打 印元件以及模塊225 、 230、 315中的列印元件而被平移。第二列印元件關聯 組可包括列印模塊215、 220、 310，它們被部署為使得它們的組成列印元件 在橫向位置上相對於模塊205、 210、 305中的列印元件以及模塊225、 230、 315中的列印元件而被平移。模塊225、 230、 315可形成第三關聯組。位置 上的相對平移可小於模塊中的列印元件的橫向間距，以在淨效果上減小機殼 110上的列印元件之間的橫向間距，並由此有效地增加可列印圖像的解析度。
作為另一示例，可基於由列印模塊所覆蓋的橫向展面，以列印元件關聯 組來部署列印模塊的組。例如，第一列印元件關聯組可包括模塊205 、 305 、 215、 310、 225 、 315，它們被部署為覆蓋工件的橫向外展面。第二列印元件 關聯組可包括列印模塊210、 220、 230,它們被部署為覆蓋工件的橫向中央 展面。
作為另一示例，可基於這些和其它因素的組合而以列印元件關聯組來部 署列印元件的組。例如，可基於它們在工件的外延上列印顏色青色，而以打 印元件關聯組來部署列印元件的組。作為另一示例，可基於它們的組成列印 元件在工件的橫向外部展面上的特定橫向位置處的列印，而以列印元件關聯
組來部署列印模塊的組。
每個列印元件關聯組可在列印緩衝器165 (圖1中示出)中具有專用存儲 位置，其中，關聯組列印曾經駐留在該存儲位置中的圖像數據。例如，當打 印圖像緩衝器165是單獨緩衝器的一組隊列時，每個列印元件關聯組可具有 緩衝器的單獨的、專用的隊列。
圖4示意性地圖解了在橫向位置上具有相對平移的列印元件的部署。所 示的機殼110的一部分包括列印模塊205 、 215、 225。列印模塊205包括橫
向上相互隔開距離L的列印元件405的陣列。列印模塊215包括橫向上相互 隔開距離L的列印元件410的陣列。列印模塊225包括橫向上相互隔開距離 L的列印元件415的陣列。
列印元件405相對於列印元件410的橫向位置平移了平移距離S。列印 元件405相對於列印元件415的橫向位置平移了平移距離S。列印元件410 相對於列印元件415的橫向位置平移了平移距離S。平移距離S小於距離L， 並且，列印元件405、列印元件410和列印元件415之間的相對橫向平移的 淨效果是減少了機殼110的面150上的列印元件之間的整體橫向間距。
圖5示意性地圖解了使用列印系統IOO在兩個或更多個不同工件上對圖 像500的串行列印。跨越印表機機殼110的面150上的有效列印區域235而 傳送一系列工件120、 125、 130、 135、 140，以供列印。可串行列印圖像500， 這是因為，可順序地在工件120、 125、 130、 135、 140上列印圖像500 (即， 在各個工件上接連列印相同的圖像)。
工件120、 125、 130、 135、 140各自具有縱向寬度W2。工件寬度W2小 於有效列印區域2 35的寬度W。工件120的前緣與工件125的後緣相隔了分 隔距離SEP。工件125的前緣與工件130的後緣相隔了分隔距離SEP。工件 130的前緣與工件135的後緣相隔了分隔距離SEP。工件135的前緣與工件 140的後緣相隔了分隔距離SEP。分隔距離SEP可以小於有效列印區域235的 寬度W。分隔距離SEP可以是O。這樣，工件130和工件135這兩者可同時位 於有效列印區域235中，並被同時列印。
系統100具有在工件130和工件135兩者上的部分列印的圖像500。這 樣的使用單個有效列印區域來在兩個或更多不同工件上串行列印圖像500, 加快了系統100中的工件的吞吐速率。
圖6包括用於使用單個有效列印區域在兩個或更多不同工件上串行列印 圖像的過程650、 655 、 660的流程圖。可由被配置為與緩衝器交換數據並控 制列印元件的列印的數據處理設備和/或電路來整體或部分地執行過程650、 655、 660。在系統100中，可由控制電子裝置160使用從工件傳送器105和 工件檢測器155接收的輸入來執行過程650、 655 、 660。在控制電子裝置160 內，可由系統100的不同部分來執行不同的過程。例如，可通過在控制電子 裝置160中操作的軟體來執行過程650，而可通過數據泵來執行過程655和 660。過程650、 655 、以及660是分離的，以指示可並行和/或相互獨立地#1
行它們。
在605,執行過程650的系統接收圖像數據。圖像數據可以是關於單獨 圖像的數據的獨立(stand-alone)的集合。例如，圖像數據可以是圖形圖像格 式(gif)文件、聯合圖形專家組(jpeg)文件、PostScript,印表機命令語言 (PCU、或其它圖像數據集合。
然後，在610，系統可根據相關聯的列印元件來變換和劃分所接收的圖 像數據。可在劃分之前變換圖像數據，可在變換之前劃分圖像數據，或可作 為相同過程的一部分來變換並劃分圖像數據。例如，圖像數據的變換可包括 將圖像數據轉換為可由列印裝置理解的格式，如位圖光柵數據；以及將位圖 光柵數據進一 步轉換為噴圖數據。將位圖光柵圖像數據轉換為噴圖數據涉及 得到以與位像格式使用的地理(geographic)次序相對應的次序排列的輸 入位圖；以及重新排列位圖光柵圖像數據，以對應於列印元件的物理位置。 其還可以涉及劃分圖像數據，作為將位圖光柵圖像數據轉換為噴圖數據的 過程的 一部分(即，將噴圖數據劃分到對應於列印元件關聯組的圖像緩衝器 中)。作為示例，在610處的過程可包括將jpeg格式的圖像數據轉換為位 圖格式的圖像數據，然後將位圖格式的圖像數據轉換為噴像數據，作為 對應於列印元件關聯組的圖像緩衝器。在替代實施例中，可直接將圖像數據 轉換為噴圖數據，而無需首先轉換為中間格式。
根據相關聯的列印元件的部署對圖像數據的劃分可包括識別要由列印 元件的關聯組基於該關聯組的部署來列印的圖像數據的部分。
圖7圖解了根據列印元件關聯組的部署劃分代表圖像700的圖像數據的 一種實現方式。圖像700包括青色線705、品紅色線7.10、以及黃色線715。 青色線705可由被部署為列印青色的列印元件關聯組來列印。品紅色線710 可由被部署為列印品紅色的列印元件關聯組來列印。黃色線715可由被部署 為列印黃色的列印元件關聯組來列印。
當劃分代表圖像700的圖像數據(由箭頭720指示)時，形成代表圖像 725 、 730、 735的三個單獨的數據集合。圖像725包括青色線705,並由此可 由被部署為列印青色的列印元件關聯組來列印。圖像730包括黃色線715, 並因此可由被部署為列印黃色的列印元件關聯組來列印。圖像7 35包括品紅 色線710,並因此可由被部署為列印品紅色的列印元件關聯組來列印。因此， 代表圖像725 、 730、 7 35的圖像數據是根據用來列印不同顏色的列印元件關
聯組的部署而劃分代表圖像700的數據的結果。
圖8圖解了根據列印元件關聯組的圖像數據(即，代表圖像800的一部分 的圖像數據)的劃分的另一個實現方式。具體地，圖解了根據在橫向位置上具 有相對平移的列印元件的部署的劃分。列印元件在橫向位置上的平移可對應 於在圖4所示的機殼110的實現方式中的列印元件405、列印元件410和打 印元件415之間的橫向平移S。
圖像部分800包括像素行805、 810、 815的集合。像素行805 、 810、 815 各自包括縱向像素行。像素行805相對於像素行810的位置橫向平移了平移 距離S。像素行805相對於像素行815的位置橫向平移了平移距離S。像素行 810相對於像素行815的位置橫向平移了平移距離S。通過列印元件之間的整 體橫向間距來確定平移距離S(以及由此的列印圖像的橫向解析度)。
當跨越列印元件的陣列而在縱向上移動工件時，可由單獨的列印元件來
列印每個像素行805 、 810、 815。例如，當使用圖4所示的機殼110的實現 方式來列印圖像部分800時，單個列印元件405可列印單個像素行805,單 個列印元件410可列印單個像素行810，並且單個列印元件415可列印單個 像素行815。
當劃分代表圖像部分800的圖像數據(由箭頭820指示)時，形成代表圖 像部分825 、 830、 835的三個單獨的數據集合。圖像部分825包括像素行805， 並由此可由相隔了橫向距離L的列印元件的第一陣列來列印。圖像部分830 包括像素行810,並由此可由相隔了橫向距離L的列印元件的第二陣列來打 印。圖像部分8 35包括像素行815,並由此可由相隔了橫向距離L的列印元 件的第三陣列來列印。這些陣列中的列印元件在橫向位置上相對於彼此而平 移。由此，代表圖像部分825 、 830、 8 35的圖像數據是根據要在不同橫向位 置處列印的列印元件的關聯組的部署而劃分代表圖像部分800的數據的結 果。
圖9圖解了根據列印元件關聯組的部署而劃分代表圖像900的圖像數據 的另一實現方式。圖像900包括橫跨圖像900的整個橫向展面的單線905。
當劃分代表圖像900的圖像數據(由箭頭910指示)時，形成代表圖像 915、 920的數據的兩個單獨集合。圖像915包括兩個外部線部分925，並由 此可由向著工件外側部署的列印元件的關聯組來列印。例如，外部線(outer line)部分925可由包括列印模塊205 、 305的關聯組、由包括列印模塊215、
310的關聯組、或由包括列印模塊225、 315的關聯組(圖3)來列印。
圖像920包括中央線部分930,並由此可由向著工件中央部署的列印元 件的關聯組來列印。例如，中央線部分930可由包括列印模塊210的關聯組、 由包括列印模塊220的關聯組、或由包括列印模塊230的關聯組(圖3)來打 印。由此，代表圖像915、 920的圖像數據是根據用來列印不同橫向展面 (expanse)的列印元件的關聯組的部署而劃分代表圖像900的數據的結果。
返回到圖6,在615，執行過程650的系統將由劃分而產生的圖像數據部 分分配給各個圖像隊列。換言之，該分配使得圖像數據的每個緩衝器被分配 給各個隊列。通常，圖像數據的每個緩衝器對應於列印裝置處的列印元件的 一個關聯組。類似地， 一組緩衝器對應於要由列印元件關聯組列印的一組圖 像數據。將在610處生成的圖像數據的緩衝器排隊成隊列，其中，每個隊列 對應於一個列印元件關聯組。例如，如果存在8個圖像隊列，其中每個圖像 隊列對應於一個列印元件關聯組，則可將對應於第一列印元件關聯組的圖像 數據的一組緩衝器分配給第 一 圖像隊列，可將對應於第二列印元件關聯組的 圖像數據的一組緩衝器分配給第二圖像隊列，依此類推。圖像隊列和緩衝器
據。例如，可阻止作業系統對存儲位置的存儲器管理，並且，存儲位置可由 使用直接存儲器存取的數據泵來訪問。用於圖像數據的緩衝器的隊列可以是 先進先出隊列(即，FIFO隊列)。
在620,執行過程650的系統確定系統是否應該更新指示列印圖像緩衝 器(即，圖像數據的緩衝器)所在的位置。例如，系統可能在一個或多個數據 泵處更新位置。在該示例中，數據泵可在每個圖像隊列處存儲指示列印緩衝 器的所在位置，從而，數據泵能夠訪問緩沖器所在的每個存儲器件，並檢索 圖像數據。如果在620、系統確定應該更新位置，則在625,通過參照緩衝器 來更新位置。否則，在605,接收圖像數據，並且，該過程繼續進行。而且， 如果在620、不需要更新的位置，則該過程在605繼續進行。在某些實現方 式中，例如，如果不再有要接收的圖像(例如，不再有要列印的圖像)，或者 如果圖像隊列已滿，則6 5 0的過程可以停止。
在627，對列印是否應該開始或繼續而作出確定。如果不是，則該過程 在627繼續進行。如果是，則在630,可從圖像隊列中的緩衝器中檢索圖像 數據。例如，數據泵可檢索圖像數據的緩衝器。在該示例中，因為可在625 、
在數據泵處更新緩沖器的位置，所以，數據泵能夠識別適當的緩沖器。可能
檢索用於列印元件的關聯組的一次印製(impression)的足夠量的圖像數據。 由此，可從每個圖像隊列中檢索圖像數據。在替代實施例中，可能檢索代表 單次印製的一部分的部分圖像數據。類似地，可檢索代表數次印製的部分圖 像數據。在這些實現方式中，諸如FIFO隊列之類的隊列可存儲圖像數據(例 如，圖像數據的緩衝器的集合)。
在635，將位置延遲添加到圖像數據的選定部分。該延遲是提前延遲 (叩front delay),其將圖像數據與圖像數據的各個部分所對應的列印元件的 關聯組相對準(align)。由此，可基於圖像數據所對應的列印元件關聯組的部 署來確定提前延遲的程度。例如，可將極小的位置延遲或根本沒有延遲插入 到與接近工件跨越有效列印區域的入口的列印元件關聯組相對應的圖像數據 中，而可將較大的位置延遲插入到與接近工件跨越有效列印區域的出口的打 印元件關聯組相對應的圖像數據中。因為位置延遲對應於列印元件關聯組的 位置(或者更準確地說，列印元件關聯組之間的分隔距離)，所以，位置延遲 可能根據包含列印元件關聯組的列印頭組件的類型而有所不同。在任何情況 下，位置延遲可以是用於特定列印頭組件的固定延遲，並且可按照與列印線 的量相對應的量來測量該延遲。
可以以多種不同的方式來執行將提前延遲插入到圖像數據中。例如，可 在由於劃分圖像數據而產生的圖像數據部分的之前和之後插入適當數量的空 "佔位符(placeholder)"。作為另一.示例，可將提前延遲引入存儲位置與打 印元件之間的數據通信路徑。例如，可對準數據泵，使得數據泵可在不同的 存儲位置為圖像數據的不同部分插入不同的提前延遲。在637,可將具有延 遲的圖像數據發送到列印裝置。在替代實現方式中，可在向列印裝置發送數 據之前，將具有延遲的圖像數據添加到隊列(例如，先進先出隊列)。在637 處發送了圖像數據之後，655處的過程可在627的過程處繼續。在一些實現 方式中，可能為了各種原因，在637處發送了圖像數據之後，停止655處的 過程。例如，如果已由數據泵發送了所有圖像數據分組，則數據泵可在627 處確定系統不應該再列印(即，確定不開始或繼續列印)。在一些實現方式中， 可發送空數據圖像分組，有效地使得沒有墨水被沉積在工件上。
在640,系統可識別工件的前緣進入到列印系統的有效列印區域。可使 用工件檢測器(如工件檢測器155 (圖l))來識別前緣的進入。可通過感測工件
的速度，例如，通過使用滾動編碼器(rolling encoder)來測量工件傳送器(如 工件傳送器105(圖l))的速度，跟隨工件跨越有效列印區域的前進。
當適當地定位了工件時，在645，執行過程660的列印系統可開始工件
數據。可將圖像數據從存儲位置轉發到適當的列印元件關聯組。可由中央數 據處理裝置，如控制電子裝置160中的中央數據處理裝置來驅動該轉發 (relaying)。可在逐次噴射(fir ing-by-fir ing)的基礎上進4亍該轉發。在圖 6的流程圖所示的過程中，可向執行655的過程的系統(例如，數據泵)發送 信號，以開始列印，使得將圖像數據轉發給列印裝置。
當工件移動跨越有效列印區域時，可由相同的觸發信號觸發不同的列印 元件，以在相同瞬間噴射。可替換地，不同的列印元件可交4普在不同瞬間噴 射。不管單獨元件的實際噴射何時發生，有效列印區域中的元件都同時在初 始工件上進行列印。
在有效列印區域具有比到下一工件的分隔距離更大的縱向寬度的列印系 統中， 一個或多個工件可能同時位於有效列印區域下方。這樣，多於一個的 工件可用於串行列印。在圖5中圖解了這種情況的一個示例，其中，工件之 間的分隔距離SEP小於有效列印區域235的寬度W,並且，工件130和工件 135這兩者都位於有效列印區域2 35下方，並可用於串行列印。
在這樣的列印系統中，在640，執行過程660的系統也可識別下一工件 的前緣的進入。可使用工件檢測器(如工件檢測器155 (圖l))來識別前緣的進 入。可通過感測工件的速度，例如，通過測定工件傳送器(如工件傳送器105 (圖 l))的速度，跟隨初始工件和下一工件跨越有效列印區域的前進。
當初始工件和下一工件連續跨越有效列印區域而前進時，在兩個工件上 的列印可繼續。當有效列印區域具有比下一工件的寬度與工件之間的分隔距 離的兩倍之和更大的縱向寬度時，初始工件、下一工件以及再一工件可能同 時位於有效列印區域下方。這樣，三個工件可用於串行列印。在這種情況下， 執行過程660的系統可在停止在初始工件上列印之前，在640識別另 一個"下 一工件"的前緣。否則，系統可在於640識別另一個"下一工件"的前緣之 前，停止在初始工件上的列印。
在一些實現方式中，可基於列印模塊的關聯組來劃分圖像數據。在一些 實現方式中，可跨越單個列印模塊而分出(split)列印元件關聯組。例如，如
果列印系統中的每個列印模塊包括兩行列印元件，則可通過列印元件的行來 劃分圖像數據。由此，可將工件之間的間距減小到0。
在一些實現方式中，執行圖6所示的過程的系統可計算列印元件關聯組 之間所需的位置延遲(而不是具有固定延遲)。存儲位置可專用於特定列印元 件關聯組。例如，單獨的緩衝器可存儲用於由單獨的列印元件關聯組進行打 印的圖像數據。執行圖6所示的過程的系統可控制數據泵或其它硬體裝置， 以在適當的時間點從存儲位置提取數據，以將圖像數據適當地放置在要在其 上列印該圖像數據的工件之上。
儘管將圖6的過程示出為包括某一數目和類型的過程，但可替代地使用 其它和/或不同的過程。例如，在655的過程中，#1行655的過程的系統可在 啟動時開始列印，並在系統決定停止列印時停止列印，僅僅在被再次調用時 開始列印，而不是在627繼續確定是否要繼續或開始列印。類似地，這些過 程不需要按照所述的次序來執行，或者由被討論為已執行特定過程的組件來 執行。
圖10示出了列印系統1000的實現方式的示意圖。系統1000包括工件傳 送器1005、印表機機殼1010、工件檢測器1 055 、以及控制電子裝置1060。
工件傳送器1005在跨越印表機機殼1010的有效列印區域1040的方向D 上傳送工件1020、 1 025、 1030、 1 035 。工件傳送器1005包括感測工件1020、 1025、 1030、 1035的速度的編碼器1007。編碼器1007還生成對所感測的速 度進行編碼的信號，並將該信號轉發到控制電子裝置1060。工件檢測器1055 是光學傳感器，其檢測一個或多個工件1 020、 1025、 1030、 1 035的位置，並 基於該檢測而生成觸發信號(如觸發信號1 056和1 057)。
印表機機殼1010包括沿著一系列的列1011、 1012、 1013、 1014、 1015、 1016、 1017、 1018而橫向布置的列印模塊的集合。列印模塊的這種布置橫跨 有效列印區域1040。沿著每個列1011、 1012、 1013、 1014、 1015、 1016、 1017、 1018部署的每組列印模塊構成列印元件關聯組。例如，列印模塊1091、 1 093、 1095構成沿著列1018的列印元件關聯組，而列印模塊1092、 1094構成沿著 列1017的列印元件關聯組。
控制電子裝置1060控制系統1000的列印搡作的執行。控制電子裝置 1060包括列印圖像緩衝器1 065的集合。控制電子裝置1060可存取集合1065 中的列印圖像緩衝器，以存儲和檢索圖像數據。在圖10所示的配置中，在集
合1065中有8個列印圖像緩衝器，並且，每個列印圖像緩沖器專用於沿著列 1011、 1012、 1013、 1014、 1015、 1016、 1017、 1018之一布置的列印元件關 聯組。例如，列印圖像緩衝器1066、 1067、 1068、 1069可分別對應於沿著列
1015、 1016、 1017、 1018布置的列印元件關聯組。具體地，每個列印元件關 聯組僅僅列印來自關聯的列印圖像緩衝器的圖像數據。
控制電子裝置1060還包括數據泵1070。"數據泵"是指以例如硬體、軟 件、可編程邏輯或它們的組合來實現的功能組件，其處理數據並將其傳輸到 一個或多個列印裝置，以便列印。在一個實現方式中，數據泵可以是指直接 存儲器存取(DMA)裝置。沿著列印元件關聯組與它們在集合1 065中的專用打 印圖像緩衝器之間的數據通信路徑來放置數據泵1070。數據泵1070可^^妄收 和存儲來自集合1065中的每個列印圖像緩衝器的圖像數據。數據泵1070可 由控制電子裝置1060編程、以延遲從集合1065中的列印圖像緩衝器到列印 元件關聯組的信息的傳遞。
在操作中，控制電子裝置1060可根據有效列印區域1040中的列印元件 關聯組的部署來劃分圖像數據。控制電子裝置1060還可將所劃分的圖像數據 分配給集合1 065中的適當的列印圖像緩衝器。
當工件1 035由工件傳送器1005傳送以進入有效列印區域1040時，工件 檢測器1 055檢測到工件1035的前緣，並生成觸發信號1056。基於觸發信號 1056的接收，控制電子裝置1 060可使用位置延遲1071、 1072、 1073、 1 074、 1075 、 1076 、 1 077 、 1 078來對數據泵1070編程。延遲1071延遲圖像悽t據從 集合1065中的第一列印圖像緩衝器到沿著列1011布置的列印元件關聯組的 通信。延遲1 072延遲圖像數據從集合1065中的第二列印圖像緩衝器到沿著 列1012布置的列印元件關聯組的通信。延遲1073、 1074、 1 075 、 1076、 1077、 1078延遲圖像數據從集合1065中的各自列印圖像緩沖器到沿著列1013、 1014、 1015、 1016、 1017、 1018布置的列印元件關耳關組的通4言。
當工件1035由工件傳送器1005傳送5,越有效列印區域1040時，沿著列 1011、 1012、 1013、 1014、 1015、 1016、 1017、 1018布置的列印元件關Jf關組 接連地列印。具體地，當工件1035跨越有效列印區域1040而前進一條掃描 線時，數據泵1070將圖像數據轉儲到沿著列1011、 1012、 1013、 1014、 1015、
1016、 1017、 1018布置的列印元件關聯組處的適當接收器電子裝置(即，數 據泵1070使得圖像數據被傳輸到列印裝置)。所轉出的圖像數據識別有效列印區域1040中要對工件1035的瞬間位置噴射的列印元件(列印元件的識別可 以是隱式的；例如，按照與列印裝置處的列印元件和/或列印元件關聯組的次
序相對應的格式的數據分組中的圖像數據的次序)。在噴射期間，可將用於接
連噴射的數據從集合1065中的列印圖像緩沖器加載到數據泵1070。
當工件1035仍在被列印時，工件1030可由工件傳送器1005傳送以進入 有效列印區域1040。工件檢測器1055檢測工件1030的前緣並生成觸發信號 1057。基於觸發信號1 057的接收，控制電子裝置1060可使得數據泵1070插 入延遲1079、 1080、 1081、 1082、 1083、 1084、 1085 、 1086。延遲1079延 遲圖像數據從集合1 065中的第一列印圖像緩衝器到沿著列1011布置的列印 元件關聯組的通信。延遲1080延遲圖像數據從集合1 065中的第二列印圖像 緩衝器到沿著列1012布置的列印元件關聯組的通信。延遲1081、 1 082 、 1 083、 1084、 1085 、 1 086延遲圖像數據從集合1 065中的各l]列印圖像緩衝器到沿 著列1013、 1014、 1015、 1016、 1017、 1018布置的列印元件關聯組的通信。 可替換地，可已經將延遲插入到圖像數據中，並且觸發信號可使得由^:據泵 1070發送圖像數據。
當工件1030被工件傳送器1 005傳送進入有效列印區域1040時，沿著列 1011、 1012、 1013、 1014、 1015、 1016、 1017、 1018布置的列印元件關4關組 在工件1030、 1 025上列印。具體地，當工件1 035 、 1030前進了一條掃描線 時，數據泵1 070將圖像數據轉儲到列印元件的適當的接收器電子裝置，並且 同時列印工件1035 、 1 030。
每個工件的圖像數據可能不同。例如，如果兩個工件要在它們之上列印 兩個不同的圖像，則代表不同圖像的不同圖像數據將被用於在每個工件上打 印。在該示例中，可在一個數據泵處聚集兩組圖像數據。第一組圖像數據可 對應於第一圖像(例如，青蛙圖像的列印線)，並且第二組圖像數據可對應於 第二圖像(例如，蘋果圖像的三條列印線)。聚集圖像數據可包括從圖^象隊列 獲得圖像數據和/或生成包括第一和第二組圖像數據的數據分組。通過將數據 分組發送給包括列印元件關聯組的列印裝置(例如，包括青蛙圖像的所述列印 線和蘋果圖像的三條列印線的數據分組)，可將所聚集的圖像數據提供給列印 元件關聯組。當基本上同時列印兩個工件時，列印緩衝器的第一部分(例如， 列印緩衝器1066)可存儲對應於第一圖像(例如，青蛙圖像的列印線)的第一 組圖像數據，並且列印緩衝器的第二部分(例如，列印緩衝器1067 、 1068、
1069)可存儲對應於第二圖像(例如，蘋果圖像的三條列印線)的第二組圖像數
據。對應於第一組列印緩衝器的第一組列印元件(例如，在沿著列1015的打
印元件的關聯組中的列印元件)可列印第 一 圖像(例如，青蛙圖像的列印線)，
並且對應於第二組緩衝器的第二組列印元件(例如，在沿著列1016、 1017、 1018的列印元件的關聯組中的列印元件)可列印第二圖像(例如，蘋果圖j象的 三條列印線)。這樣，不同列印元件基本上同時地列印兩個圖像(例如，沿著 列1015、 1016、 1017、 1018的列印元件可基本同時地噴射)。
或者，用於每個工件的圖像數據可代表相同的圖像。例如，可在多個工 件上連續列印相同的圖像。在該示例中，如果基本上同時地列印兩個工件，
則相同圖像的不同部分可駐留在不同組的列印緩沖器中，使得不同的列印元 件列印相同圖像的不同部分。 .
儘管未示出，但除了使用不同組的列印元件在不同的工件上列印圖像數 據的不同部分之外，還可使用不同組的圖像數據在相同的工件上列印。
將在工件上列印圖像的過程與列印區域中新工件的進入相同步。當檢測 到新工件的前緣、並且向控制電子裝置通知新工件時，數據泵1070恰好在打 印元件關聯組要在工件上沉積墨水的時刻向列印頭組件轉出(dump)圖像數 據，以在工件上生成高質量的圖像。由於在接收用於列印頭組件的圖像數據 時無過度的停頓或間隙，而避免了工件上的差的圖像質量。
在 一 種實現方式中，列印系統1 0 0 0可以是能夠以高圖像數據速率列印圖 像的可調節體系。可在連接到個人計算機中的外圍部件互連槽(例如，PCI型 互連繫統)中的個人計算機(PC)卡上實現控制電子裝置1060。可使用PC存儲 器(例如，RAM)的高速特性來降低用於列印頭組件的存儲量。
數據泵1070可以以高速向列印頭組件發送圖像數據，以使得在工件沿傳 送器移動時，能夠在工件上剛好及時列印圖像。因為可降低列印頭組件上的 存儲量，所以可以以低成本實現列印頭組件。還可以以低成本實現列印頭組 件上使用的存儲器的類型。在一種實現方式中，在列印頭組件上實現的存儲 器的類型是浮點門陣列(FPGA)集成電路(IC)。由於在列印頭組件處較少或不 緩沖高速圖像數據，所以，可降低用來實現列印頭組件的成本和工程設計工 作量。
在一種實現方式中，可調節向列印頭組件發送圖像數據的數據速率。例 如，通過將控制電子裝置1060的每個PC卡連接進計算機的PCI插槽，個人
計算機可具有用於列印頭組件的控制電子裝置1060的多個PC卡。例如，雙
面報紙列印可能需要將2 Gb/s的圖像數據發送到列印頭組件，以允許在工件 上剛好及時地列印圖像。如果每個控制電子裝置1060的數據泵1070能夠向 列印頭組件發送大約1 Gb/s的圖像數據，則可在對應的PCI插槽中並行連接 2個數據泵，以傳遞用於雙面報紙圖像的剛好及時列印的2 Gb/s。在此示例 中，控制電子裝置1060的每個PC卡可具有至列印頭組件的光學連接。在一 種實現方式中，工件的頂和底面可接收在每面上列印的一種顏色。
在另一實現方式中，系統IOOO可被調節為具有用來並行操作、以向列印 頭組件傳遞更高圖像數據速率的多個計算機。在此實現方式中，每個計算機 可具有至少一個連接到該計算機的PCI插槽的、控制電子裝置1060的PC卡。 在一個示例中，四個並行計算機(各自包含兩個控制電子裝置1060的PCB卡) 可提供8Gbps的總帶寬，這足以實時地在報紙的兩面的每一面上列印四種顏 色。系統1 000可以以多種配置，包括將多個FGPA添加到列印組件，來向打 印頭組件提供高帶寬、同步、剛好及時的圖像數據的可調節的傳輸。因為系 統1000可處理高帶寬的圖像數據，所以，系統1000可以提供高傳送器速度 的高解析度圖像、高傳送器速度的大尺寸圖像(例如，寬和/或長的圖像)、以 及高傳送器速度的多色和灰度圖像的剛好及時列印。
圖11示出了用於使用圖10的系統1000來在工件上同步列印的過程的流 程圖。在605,系統1000接收圖像數據。可將圖像數據接收到具有PC卡的 個人計算機中，其中該PC卡在該PC卡的控制電子裝置106Q中具有數據泵。
在610,系統IOOO可根據列印組件上的管理列印元件的部署來變換和劃 分所接收的圖像數據。可在劃分之前變換或可在變換之前劃分圖像數據。在 615，系統1000可將由劃分而產生的圖像數據部分分配給不同的存儲位置， 如各個列印緩沖器。在1105,可將工件傳送進列印區域。工件不限於僅僅在 1105處傳送進列印區域，而可以在其它時間發生，如在615或610之前。
在1170，將在工件上列印所接收的圖像的過程與系統IOOO檢測到工件 已進入列印區域相同步。在1110,用於此過程的檢測利用編碼器1007來感 測工件穿越傳送器的速度。編碼器1007利用所感測的速度的信息來編碼信 號，並且將編碼後的信號轉發給控制電子裝置1060。光傳感器1055 ^^測工 件的位置，並生成要發送到控制電子裝置1060中的數據泵1070的信號，以 幫助在工件上同步列印。在1120，數據泵1070根據列印元件關聯組的部署來提取圖像數據。由 數據泵1070取出的圖像數據可來自PC的列印圖像緩沖器1065。數據泵1070 不限於在1120處通過PCI插槽而從計算機的不同存儲位置提取圖像數據，而 還可以在1125和1130之間的時刻處提取圖像數據。
在1125,數據泵1070接收用於關聯列1011、 1012、 1013、 1014、 1015、 1016、 1017和1018的延遲信息。通過PCI插槽傳送到數據泵的延遲信息可 為預編程或固定的、且由應用軟體生成的延遲值。延遲值可代表列印頭組件 上的列印元件的關3f關列1011、 1012、 1013、 1014、 1015、 1016、 1017和1018 之間的物理距離。例如，如果列印頭組件具有四列的關聯列，其中每列之間 具有1英寸(inch)的距離，則前四個延遲值可代表掃描線信息的1英寸的值。 因此，關聯列印元件列的物理設計可確定延遲值。數據泵1 070不限於在1125 處接收延遲信息，而可以在1125之前的時刻處接收延遲信息。
數據泵根據每列的延遲值，按時間布置每列的數據。由數據泵中的多個 狀態機使用延遲值，以將圖像數據正確地布置到邏輯掃描線中。在1130，數 據泵將來自每列的數據串行化(serialize)為數據分組，並且在1135，通過 通信信道而將串行化的數據發送給列印頭組件。在一種實現方式中，通信信 道使用光纖連接。光纖可以1.25Gb/s的速率來傳輸圖像數據。在另一實現方 式中，通信信道可利用銅纜線連接。
在1137處的每個掃描線數據分組的傳輸可充當觸發器，其使得在數據到 達列印頭組件時，基本上立刻列印分組中的圖像數據。列印頭組件上的電子 裝置接收在通信信道上發送的數據分組，並在1140,對數據分組進行解串行 化(deserialize)。在1145,將解串行化的圖像lt據分配給列印頭組件上的 關聯列印元件，並且在1150,在工件上列印圖像。在一種實現方式中，在一 個或多個鎖存器中存儲在列印頭組件處接收到的數據，並且正在列印頭處接 收的新(附力口)數據可充當對列印鎖存數據的觸發器。
圖12示意性地圖解了數據泵1200。數據泵1200代表用於組裝(assemble) 掃描線數據分組以發送到列印頭組件的硬體體系。數據泵1200包括插入主機 計算機的PCI或PCI-X(外圍部件互連擴展)或等效插槽的PC板上的電i 各和部 件。數據泵1200包括分離的狀態機1222、 1226、 1230、 1234 、 1238 、 1242、 1250、 1254的並行陣列，其中，每一個狀態機用於每個邏輯圖像隊列。每個
每個狀態機可具有相應的、被配置為正確地將圖像數據布置到邏輯掃描
線中的延遲輸入。每個狀態機1222、 1226、 1230、 1234、 1238、 1242、 1250、 1254從主機計算機的PCI總線提取圖像數據。將所讀取的狀態機的輸出饋送 給到串行器1266中，該串行器1266安裝正確的數據順序來饋送給通信接口 1276,使得在正確的定時處向列印頭組件發送適當的圖像數據。該串行器1266 創建要行進到列印頭組件的圖像數據的分組。每個掃描線數據分組的傳輸可 充當觸發器，其使得在數據到達列印頭組件時，基本上立刻列印分組中的圖 像數據。在一種實現方式中，在鎖存器中存儲在列印頭組件處接收到的^:據， 直到新數據到達列印頭組件為止。在此實現方式中，到達列印頭組件的新數 據可充當對列印已鎖存的數據的觸發器。
在圖12所示的實現方式中，對數據泵使用8列體系，其中，關聯列印元 件功能的每個物理列在邏輯上獨立於其它列，從而，可基本上連續地在工件 上進行列印，而沒有列印間隙。該示意圖示出8個不同的延遲值1220、 1224、 1228、 1232 、 1236、 1240、 1248和1252如何充當用於從PC的存儲器空間中 的8個不同的緩衝器(圖10中的1065)讀取圖像數據的8個不同的狀態機 1222、 1226 、 1230、 1234、 1238、 1242 、 1250、 1254的輸入延遲值。d犬態才幾 負責從特定於每個狀態機的緩衝器1 065之外的PC收集圖像數據。狀態機收 集在時間上暫時隔開的圖像數據，使得相應的列印列1011、 1012、 1013、 1014、 1015、 1016、 1017、 1018各自能在正確的時間、在工件上列印圖像(或部分 圖像)。
由應用軟體對用於每個相應狀態機1222、 1226、 1230、 12 34、 12 38 、 1242、 1250、 1254的輸入的延遲值1220、 1224、 1228 、 1232 、 1236、 1240、 1248 和1252進行編程。在此實現方式中，延遲值是固定值，其代表列印頭組件上 的關聯列印元件的列之間的物理距離。
在一種實現方式中，用於列1的狀態機1222在延遲了延遲值Dl 1220 之後，提取和處理來自PCI總線的圖像數據。當將來自用於列1的狀態才幾1222 的輸出發送到串行器1266中時，完成延遲Dl,並且，用於列2的狀態才幾1226 在延遲了延遲值D2 1224之後，取出並處理來自PCI總線的圖像數據。該過 程繼續，直到所有狀態機將圖像數據發送到串行器1266為止。當將來自數據 泵的掃描線數據分組發送到列印頭組件時，該過程再次開始，並且用於列1 的狀態機1222在延遲了延遲值Dl 1220之後，取出並處理來自PCI總線的圖 像數據。可在進入FIFO存儲器或等效存儲器之前完成狀態機對來自計算機 PCI總線的數據的提取，以最小化計算機總線等待時間對列印的影響。
數據泵1200可有助於來自主機PC的圖像數據的剛好及時、同步的輸出， 而無需列印頭組件上的緩衝或同步邏輯。可將附加數據泵添加到主機計算機， 以縮放到更高的解析度和/或增加帶寬需求。因為關聯列印元件的每個物理列 在邏輯上相互獨立地工作，所以，不必在列印頭組件的硬體中執行位操作(bit manipulation),以實現對在每個圖像之間具有變化量的非列印區域的圖像的 實時列印。該系統可有助於軟體位操作，於是，可以以高數據速率來執行位 操作，並且可降低工程和材料成本。
圖13示意性地圖解了由數據泵生成的圖像數據的分組。掃描線數據分組 1305包括要由列印頭組件使用的信息。分組1 305具有幀開始(start of frames, S0F)1310、以及用於列印頭組件的設置數據1313。設置數據1313 可指定列印頭組件上的操作模式(例如，前向或反向)。用於每個列的圖像數 據1 314-1 328包括多個字節，其取決於列印列中的元件的數目。例如，用於 列1的圖像數據可具有取決於列1中的列印元件數目的多個字節。PH 1代表 列1的列印元件1, PH 2代表列2的列印元件2，並且PH 5代表列5的列印 元件5。 CRC 1 330是循環冗餘校驗，即根據正被發送的數據而生成的32位數， 使得接收電子裝置可驗證整個數據分組被正確地發送。最後一個字(word)是 用來結束數據分組的帕結尾1 332。
分組1 305被從串行器1266發送到數據泵1200上的通信接口 1276,其 將電子信號轉換為光信號，以發送到光纖連接。在光纖連接的另一端上，可 由列印頭組件上的接收硬體來接收圖像數據。接收硬體可包括光收發器和邏 輯，用來接收光信號，並將光信號轉換為電子信號。接收硬體還可包括用來 對數據解串行化的解串行器、以及用來對光纖傳輸協議解碼的解碼器。然後， 可將圖像數據發送到相應的列印元件電子裝置，以開啟或關閉各個噴墨嘴。
圖14示出了用於數據泵的示例規格。數據泵可具有多於一種類型的、具 有至列印組件的通信信道的硬體接口。 一種類型的硬體接口可使用PCI-X和 光纖1405 (用於工業或高帶寬應用)來以超過1 Gb/s的數據速率1430向列印 頭組件發送列印數據和控制信息。另一種類型的硬體接口是具有大約96 Mbit/s的圖像帶寬容量1430的PCI銅纜線接口 1410。用於光纖數據泵的總 線類型1415是PCI-X,而用於銅纜線數據泵的總線類型是PCI。
數據泵可承載到列印頭組件的同步圖像數據、以及更低速的控制數據和
看管(tending)或監視數據。控制通信信道可以通過高速圖像數據，並且可以 在協議上獨立。用於光纖和銅纜線的數據泵的外部接口 1420可以不同，其中 光纖具有雙向光纖，並且銅纜線具有50導線(50-conductor)的扁平柔性纜線 (FFC)。光纖和銅纜線形式(version)可具有相同的硬體控制輸入1425。
光纖形式和銅纜線形式都可以以各種列印模式1445來操作列印系統觸 發、空轉、前向掃描、以及後向掃描。觸發模式可用於在分離、單獨的工件 上列印圖像，其使用硬體觸發信號來啟動每次圖像列印。空轉模式可提供圖 像的連續運轉的列印，在每個列印圖像之間留有可編程的空白空間。前向和 後向掃描模式可提供在前向或後向方向上的列印。在一種實現方式中，可在
系統處於前向或後向掃描模式的同時列印多個圖像。列印模式還可進行混合， 從而可採用後向觸發模式或後向空轉模式。
在圖14中規定的示例配置中，數據泵可服務於具有1到8個邏輯上獨立 的列印元件列(具有每列多至5120個噴嘴)的列印頭組件。此配置可允許使用 720dpi(點每英寸)的大型列印頭組件，其中使用具有304個列印元件(每個打 印元件可由單個光纖饋送)的32到64個噴射模塊來構建該大型列印頭組件。
Gb/s數據速率的函數。在一個方面中，列印噴射的頻率可在大約40KHz的範 圍中操作。在一種實現方式中，可將幾個滑鼠插入到一個PC主板中，並且並 行地操作它們，以對更大的列印頭組件提供更高的帶寬。在另一實現方式中， 可並行地操作具有數據泵的幾個PC，以低成本地採用大型列印頭組件。
可通過光纖或銅纜線，獨立地向每個列印元件列提供圖像數據，以允許 持續的圖像列印，而在圖像之間留有很少或沒有空白空間，並且不需要硬體 的位圖至噴圖轉換器。相反，可由PC上運行的軟體來實時地執行位圖至噴圖 轉換。
已描述了多個實現方式。但是，將理解的是，可進行各種修改。例如， 可按照除了所示順序之外的順序來描述圖11中的序列(例如，在編碼器感測 工件的速度(塊1110)之前，光傳感器可檢測工件的位置(塊1115))。狀態機 和延遲部件的數目可以與圖12所示的數量有所不同。在另一示例中，PC總 線的示例數據速率(1415)可以與圖14所示的數據速率有所不同。
因此，其它實現方式在所附權利要求的範圍內。
權利要求
1、一種用於在工件上同步列印的方法，該方法包括在遠離列印頭的地方接收圖像數據；根據要被用來在工件上列印圖像數據的列印頭的物理參數，布置所接收的圖像數據；感測工件傳送器上的工件相對於列印頭的速度；檢測工件在工件傳送器上的位置；形成圖像數據的分組；將圖像數據的分組發送到列印頭；以及使用圖像數據的分組的接收，作為使得在工件上基本上立刻列印所述列印頭處的圖像數據的觸發器。
2、 如權利要求l所述的方法，其中，所述在工件上基本上立刻列印圖像 數據包括基本上在圖像數據到達列印頭的瞬間，列印圖像數據。
3、 如權利要求l所述的方法，其中，所述在工件上基本上立刻列印圖像 數據包括在列印頭處接收圖像數據； 鎖存所接收的圖像數據；以及當後續圖像數據分組到達列印頭時，在工件上列印所鎖存的圖像數據。
4、 如權利要求3所述的方法，其中，到達列印頭的後續圖像數據分組使 得在工件上列印所鎖存的圖像數據。
5、 如權利要求4所述的方法，其中，到達列印頭的後續圖像數據分組是 下 一個後續圖像數據分組。
6、 如權利要求3所述的方法，其中，除了下一個後續圖像數據分組之外 的後續圖像數據分組的接收使得在工件上列印所鎖存的圖像數據。
7、 如權利要求l所述的方法，其中，所述布置、感測、 一企測和形成在順 序上是獨立的。
8、 如權利要求l所述的方法，其中，至少部分並行地執行所述接收、布 置、感測、檢測、形成、發送、以及使用中的兩個或更多個。
9、 如權利要求l所述的方法，還包括將圖像數據變換成可由印表機理 解的格式。
10、 如權利要求l所述的方法，其中，由數據泵來形成圖像數據的分組。
11、 如權利要求l所述的方法，其中，以足以使得列印時的間隙和空白 空間最小化的數據速率來將圖像數據的分組發送到列印頭。
12、 如權利要求l所述的方法，其中，從主機計算機的外圍部件互連型 總線接收圖像數據。
13、 如權利要求l所述的方法，其中，根據關聯列印噴嘴的物理列來將 列印頭上的多個列印元件相關聯。
14、 如權利要求13所述的方法，其中，關聯列印噴嘴的物理列被配置為在邏輯上獨立於列印頭上的關聯列印噴嘴的其它物理列而工作。
15、 一種方法，包括根據列印頭上的列印元件的配置，將代表圖像的圖像數據劃分為多個部分；沿著光通信路徑，將劃分後的圖像數據傳遞到列印元件；以及將由列印元件在工件上列印圖像的定時與所檢測的工件的位置同步。
16、 如權利要求15所述的方法，其中，所述同步包括使用劃分後的圖 像數據的通信，作為使得在該數據到達列印元件時基本上立刻列印圖像的觸發器。
17、 如權利要求15所述的方法，還包括將劃分後的圖像數據分配給不 同的存儲位置。
18、 如權利要求17所述的方法，其中，所述將劃分後的圖像數據分配給 不同的存儲位置包括將劃分後的圖像數據分配給單獨的存儲緩衝器。
19、 如權利要求17所述的方法，其中，所述將劃分後的圖像數據分配給 不同的存儲位置包括將劃分後的圖像數據分配給專用於選定列印元件的單 獨的存儲緩沖器。
20、 如權利要求15所述的方法，其中，對列印進行定時包括基於工件 的位置，對劃分後的圖像數據到達列印元件進行定時。
21、 如權利要求20所述的方法，其中，對劃分後的圖像數據的到達進行 定時包括將延遲引入光通信路徑中。
22、 如權利要求21所述的方法，其中，所述將延遲引入光通信路徑包括 對直接存儲器存取器件進行編程，以延遲劃分後的圖像數據的第 一部分的到 達。
23、 一種列印系統，包括 列印元件的集合，其被配置為橫跨列印區域； 工件傳送器，其被配置為將工件移動通過該列印區域； 檢測器，用來檢測工件在該列印區域中的位置；以及 控制電子裝置，其被配置為指示所述列印元件的集合，以在所述列印元件的集合通過光通信路徑接收到該指示時，基本上立刻在工件上列印圖像。
24、 如權利要求23所述的列印系統，其中，所述控制電子裝置包括用 來向所述列印元件的集合發送指示的收發器。
25、 如權利要求23所述的列印系統，其中，所述列印元件的集合包括 噴墨列印元件的集合。
26、 如權利要求23所述的列印系統，還包括數據處理裝置，其被配置為 根據包括一組機器可讀指令的邏輯來執行操作，所述操作包括根據列印頭上 的列印元件的布置來將圖像數據的集合劃分為多個部分。
27、 如權利要求26所述的列印系統，還包括存儲位置的集合，其被配置 為存儲劃分後的圖像數據的部分。
28、 如權利要求27所述的列印系統，還包括定時元件，其^f皮配置為根據 列印頭上的列印元件的布置來對圖像數據部分的列印進行定時。
29、 一種列印設備，包括第一組電子裝置，用來將圖像數據發送到列印頭上的第二組電子裝置， 其中，每組電子裝置包括用來允許在工件上進行高速列印的多個部件；光纜連接，用來連接所述第一組電子裝置和第二組電子裝置，其中，每 組電子裝置包括光連接接口；以及觸發裝置，用來當來自第一組電子裝置的圖像數據到達第二組電子裝置 時，使得基本上立刻在工件上列印圖像數據。
30、 如權利要求29所述的列印設備，其中，第一組電子裝置的設計複雜 度比第二組電子裝置的設計複雜度更大。
31、 如權利要求29所述的列印設備，其中，所述觸發裝置被配置為當圖 像數據到達第二組電子裝置時，允許在工件上同步列印圖像數據。
32、 如權利要求29所述的列印設備，其中，所述第二組電子裝置在物理 上與第一組電子裝置相分離。
全文摘要
用於在工件上列印的系統和技術。在一種實現方式中，該列印系統具有被配置為橫跨列印區域的列印元件的集合、被配置為將工件移動通過該列印區域的工件傳送器、以及用來檢測工件在該列印區域中的位置的檢測器。該列印系統還具有控制電子裝置，用來指示列印元件的集合，以在列印元件的集合通過光通信路徑接收到指示時，基本上立刻在工件上列印圖像。
文檔編號G06K15/10GK101189622SQ200580043212
公開日2008年5月28日 申請日期2005年10月12日 優先權日2004年10月15日
發明者迪恩·A·加德納 申請人:富士膠捲迪馬蒂克斯股份有限公司