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CN108621566B - 喷墨头控制装置以及喷墨打印机 - Google Patents

喷墨头控制装置以及喷墨打印机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了通用性高的喷墨头控制装置以及喷墨打印机。一个实施方式的喷墨头控制装置具有：母基板；以及连接到所述母基板的一个以上的子基板，所述母基板具有：子基板连接用的多个连接器，分别设定不同的地址；以及通信电路，对连接到多个所述连接器的所述子基板指定地址，并发送用于控制向喷墨头进行供电的控制信号，所述子基板具有：判定电路，在连接到所述连接器时识别自身的地址，并判断通过从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址是否一致；以及电压生成电路，在判定为通过从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址一致的情况下，基于所述控制信号，将用于驱动所述喷墨头的直流电压输出到所述喷墨头。

Description

喷墨头控制装置以及喷墨打印机
技术领域
本发明的实施方式涉及喷墨头控制装置以及喷墨打印机。
背景技术
已经实际使用了根据印刷数据来打印图案的喷墨打印机。喷墨打印机例如包括喷墨头以及用于控制喷墨头的喷墨头控制装置(喷墨头控制电路)。喷墨头控制装置基于从主机PC输入的数据，向喷墨头供给图像数据和直流电压。喷墨头基于从喷墨头控制装置供给的图像数据和直流电压，驱动用于喷出墨水的致动器，在打印介质上形成图像。
喷墨头具有列数不同的种类，例如用于单色印刷、多色印刷等。喷墨打印机需要具有与安装的喷墨头的列数对应的喷墨头控制装置。即，存在喷墨打印机需要具有与喷墨打印机的规格对应种类的喷墨头控制装置这样的技术问题。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供通用性高的喷墨头控制装置以及喷墨打印机。
用于解决技术问题的技术方案
根据一个实施方式的喷墨头控制装置，具有：母基板；以及一个以上的子基板，连接到所述母基板，所述母基板具有：子基板连接用的多个连接器，分别设定不同的地址；以及通信电路，对连接到多个所述连接器的所述子基板指定地址，并发送用于控制向喷墨头进行供电的控制信号，所述子基板具有：判定电路，在连接到所述连接器时识别自身的地址，并判断通过从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址是否一致；以及电压生成电路，在判定为由从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址一致的情况下，基于所述控制信号，将用于驱动所述喷墨头的直流电压输出到所述喷墨头。
根据一个实施方式的喷墨打印机，具有：喷墨头，对于打印介质形成图像；母基板；以及一个以上的子基板，连接到所述母基板，所述母基板具有：子基板连接用的多个连接器，分别设定不同的地址；以及通信电路，对连接到多个所述连接器的所述子基板指定地址，并发送用于控制向喷墨头进行供电的控制信号，所述子基板具有：判定电路，在连接到所述连接器时识别自身的地址，并判断通过从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址是否一致；以及电压生成电路，在判定为由从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址一致的情况下，基于所述控制信号，将用于驱动所述喷墨头的直流电压输出到所述喷墨头。
附图说明
图1是用于说明根据一个实施方式的喷墨打印机的构成例的图。
图2是用于说明根据一个实施方式的喷墨头的局部的详细构成例的图。
附图标记说明
1：喷墨打印机、11：通信部、12：显示部、13：操作部、14：输送电机、15：电机驱动电路、16：泵、17：泵驱动电路、18：主控制部、19：喷墨头、20：信号处理基板、21：电源板、31：CPU、32：ROM、33：RAM、34：非易失性存储器、41：致动器、42：驱动器IC、51：数据输出电路、52：电源控制电路、53：通信电路、54：公共总线、55：连接器、56：地址电路、61：数字模拟转换器、62：电压生成电路。
具体实施方式
下面，将参照附图说明根据一个实施方式的喷墨头控制装置以及喷墨打印机。
首先，对一个实施方式的喷墨打印机1进行说明。图1是表示一个实施方式的喷墨打印机1的构成例的说明图。另外，图2是表示一个实施方式的喷墨打印机1的局部的构成例的说明图。喷墨打印机1是喷墨记录装置的一个例子。
喷墨打印机1从主机PC(Personal Computer：个人计算机)接收印刷数据。主机PC例如是安装具有印刷功能的程序(打印机驱动程序)的电子设备。主机PC通过执行打印机驱动程序，将印刷数据以及用于变更喷墨打印机1的设定的指令等输入到喷墨打印机1中。
喷墨打印机1在输送纸张等打印介质的同时，在打印介质上形成与印刷数据相对应的图像。喷墨打印机1例如是通过喷墨方式在打印介质上形成图像的打印机。喷墨打印机进行打印处理，即基于从主机PC输入的印刷数据在打印介质上形成图像。
喷墨打印机1具有通信部11、显示部12、操作部13、输送电机14、电机驱动电路15、泵16、泵驱动电路17、主控制部18、喷墨头19、信号处理基板20以及至少一个以上的电源板21。此外，图2表示喷墨头19、信号处理基板20以及电源板21的详细构成的例子。
通信部11是用于与其它设备进行通信的接口。通信部11例如用于与主机PC进行通信，该主机PC是将印刷数据发送到喷墨打印机1的上位装置。通信部11也可以根据Bluetooth(注册商标)或Wi-Fi(注册商标)等规格，与其它设备进行无线通信。
显示部12是根据从主控制部18或未示出的图形控制器等的显示控制部输入的视频信号来显示画面的显示装置。例如，在显示部12上，显示用于设定喷墨打印机1的画面。
操作部13基于操作部件的操作，生成操作信号。操作部件例如是触摸传感器、数字键、电源键、供纸键、各种功能键或键盘等。触摸传感器例如是电阻式触摸传感器、或静电电容式触摸传感器等。触摸传感器获取表示某区域内被指定的位置的信息。触摸传感器与上述显示部12一体地构成为触摸面板，从而将表示在显示部12所显示的画面上的被触摸位置的信号输入到主控制部18中。
输送电机14通过旋转，使用于输送记录纸(打印介质)的输送路径的输送部件动作。输送部件例如是用于输送记录纸的传输带、辊以及引导件等。输送电机14通过驱动与保持记录纸的传输带连动地动作辊从而沿引导件输送记录纸。
电机驱动电路15是用于驱动输送电机14的电路。电机驱动电路15根据主控制部18的控制来驱动输送电机14，从而使供纸托盘的记录纸经由喷墨头19输送到列纸托盘。供纸托盘是用于容纳多张记录纸的托盘。列纸托盘容纳由喷墨打印机1形成图像而列出的记录纸。
泵16具有例如将保持墨水的墨罐(未图示)与喷墨头19连通的软管。具体而言，软管与喷墨头19的未图示的公共液室连通。
泵驱动电路17通过根据主控制部18的控制来驱动泵，将墨罐内的墨水供给到喷墨头19的公共液室中。
主控制部18进行对喷墨打印机1的控制。主控制部18具有例如CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)31、ROM(Read Only Memory：只读存储器)32、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)33和非易失性存储器34。
CPU 31具有执行运算处理的运算元件(例如，处理器)。CPU 31基于存储在ROM 32中的程序等数据，进行各种处理。CPU 31通过执行存储在ROM 32中的程序，作为可执行各种操作的控制部发挥功能。例如，CPU 31进行电机驱动电路15的动作的控制、泵驱动电路17的动作的控制以及输入到喷墨头19的图像数据的生成等。例如，CPU 31从主机PC获取印刷数据。CPU 31基于印刷数据生成图像数据，并在RAM 33上将图像数据展开。
ROM 32是只读的非易失性存储器。ROM 32存储程序及在程序中使用的数据等。
RAM 33是作为工作存储器发挥功能的易失性存储器。RAM 33临时存储CPU 31处理中的数据等。另外，RAM 33临时存储CPU 31所执行的程序。
非易失性存储器34是能够存储各种信息的存储介质(存储部)。非易失性存储器34存储程序及在程序中使用的数据等。非易失性存储器34例如是固态硬盘(SSD)、硬盘驱动器(HDD)或其它存储装置。此外，也可以设置能够插入存储卡等的存储介质的卡槽等的存储器I/F来替代非易失性存储器34。
喷墨头19是用于在记录纸上形成图像的图像形成部。喷墨头19通过对由未图示的保持辊所保持的记录纸喷出墨水，从而在记录纸上形成图像。喷墨头19可以是例如与黑色等单色墨水对应的构成，也可以是与青色、品红色、黄色以及黑色等多种颜色的墨水对应的构成。如图2所示，喷墨头19具有致动器41和驱动器IC 42。
致动器41是一种压电元件，其通过根据所施加的电压而变形，从而改变填充有墨水的墨液室的压力室中的压力。致动器41由从驱动器IC 42输入的电压来驱动。如果通过驱动致动器41来降低压力室内的压力，从而墨水从墨液室的公共液室被吸入到墨液室的压力室中。另外，如果通过驱动致动器41来使墨液室的压力室内的压力变高，从而墨液室的压力室内的墨水从设于墨液室中的喷嘴中喷出。
墨液室是填充有墨水的空间。墨液室包括公共液室以及按喷嘴被致动器41划分而构成的压力室。公共液室填充有从墨罐供给的墨水。压力室的压力由致动器41控制。
喷嘴是用于喷出压力室内的墨水的孔。喷嘴列列成行状。另外，压力室及构成压力室的致动器41沿喷嘴的列列方向以行状而列列。喷墨头19具有多个列列成行状的喷嘴和由致动器构成的墨水喷出列。
驱动器IC 42通过对致动器41的电极赋予电位来驱动致动器41。驱动器IC 42以按一行一行的方式(一个墨水喷出列)驱动致动器41。驱动器IC 42基于对后面描述的喷墨头控制装置的控制来驱动致动器41。具体而言，驱动器IC 42从信号处理基板20获取图像数据。另外，驱动器IC 42从电源板21接收直流电压的供给。驱动器IC 42基于从电源板21供给的直流电压和从信号处理基板20获取的图像数据，生成用于驱动致动器41的驱动信号。驱动器IC 42将驱动信号输入致动器41，从而驱动致动器。
例如，喷墨头19是墨水喷出列为两列、墨水喷出列为四列以及墨水喷出列为六列等的喷墨头。墨水喷出列为两列的喷墨头19(两列头)例如通过从两列的墨水喷出列喷出一种颜色的墨水，以高分辨率进行图像形成。另外，墨水喷出列为四列的喷墨头19(四列头)例如通过按每列墨水喷出列喷出不同颜色的墨水，通过一至四种颜色进行图像形成。另外，具有墨水喷出列为六列的喷墨头19(六列头)例如通过针对按墨水喷出列喷出不同颜色的墨水，用一至六种颜色进行图像形成。此外，驱动器IC 42既可以按各墨水喷出列进行设置，也可以按多个墨水喷出列进行设置。另外，一个驱动器IC 42也可以是驱动所有墨水喷出列的致动器41的构成。
信号处理基板20是搭载有用于向喷墨头19进行数据传输的电路、以及控制向喷墨头19进行供电的电路等的基板。另外，信号处理基板20用作连接有作为子基板的电源板21的母基板。另外，信号处理基板20也连接到喷墨头19。信号处理基板20作为通过与电源板21组合而控制喷墨头19的动作的喷墨头控制装置来发挥功能。更具体地，作为一至三个子基板的电源板21被搭载并连接到作为母基板的信号处理基板20上，从而构成用于控制喷墨头19的动作的喷墨头控制装置。
如图2所示，信号处理基板20包括数据输出电路51和电源控制电路52。此外，图2表示喷墨头19为四列头且在信号处理基板20上连接有两个电源板21的例子。
数据输出电路51是用于通过DMA传输控制将图像数据输出到喷墨头19的电路，该图像数据由CPU 31在RAM 33的页面存储区域中展开。数据输出电路51以与喷墨头19中的打印频率对应的传输速率，将图像数据输出到喷墨头19。
电源控制电路52是控制向喷墨头19进行供电的电路。电源控制电路52控制连接到信号处理基板20的至少一个以上的电源板21的电路。如图2所示，电源控制电路52包括通信电路53、公共总线54、多个连接器55以及多个地址电路56。此外，在本示例中，通过电源控制电路52包括三个连接器55和三个地址电路56而进行说明。
通信电路53是用于将控制信号发送到与多个连接器55连接的电源板21的电路，该控制信号用于控制向喷墨头19的供电。通信电路53例如基于CPU 31的控制，生成数字控制信号并将其发送到电源板21。另外，通信电路53例如也可以是如下构成：从CPU 31接收由CPU 31生成的数字控制信号，并将其发送到电源板21。
通信电路53例如通过内部集成电路(I2C)通信，将控制信号发送到电源板21。通信电路53作为I2C通信中的主设备发挥功能。
I2C通信是串行通信方式，即分为主设备侧和从设备侧，一个主设备可以对多个从设备发送数据。I2C通信中的主设备侧和从设备侧之间，通过串列时钟线(SCL)和串列数据线(SDA)以合用线状连接。即，主设备的SCL和SDA所连接的端子经由公共的SCL和SDA连接到多个从设备的SCL和SDA所连接的端子。
主设备通过SCL发送时钟信号，并通过SDA发送数据。在I2C通信中，主设备侧指定分别分配到多个从设备的地址，并通过SCL和SDA发送数据。由此，多个从设备接收从主设备侧发送的数据，并且当接收到的数据中指定的地址与自身地址一致时，多个从设备根据接收到的数据进行处理。
通信电路53例如生成控制信号，该控制信号包含作为信息的从电源板21供给到喷墨头19的直流电压的电压值和地址。通信电路53将生成的控制信号经由公共总线54发送到与连接器55连接的电路。
公共总线54是用于连接通信电路53和连接器55的信号线。公共总线54通过公共信号线将一个通信电路53和多个连接器55连接。公共总线54例如由两条信号线构成。具体而言，公共总线54的两条信号线是SCL和SDA。
连接器55是电源板21所连接的电路和连接部。连接器55例如包括构成公共总线54的两条信号线以及连接到地址电路56的三条信号线。在多个连接器55中，由地址电路56分别设置不同的地址。
地址电路56在接地状态(连接到GND的状态)或开放状态(不与任何事物连接的状态：OPEN)下，分别将连接到连接器55的三条信号线连接。地址电路56例如被构成为用于在信号线的GND和OPEN之间切换的拨码开关。地址电路56通过所连接的连接器55不同组合三条信号线的接地状态和开放状态而进行接线。在图2的示例中，将分别连接到不同连接器55的三个地址电路56的三条信号线在GND-OPEN-OPEN、OPEN-GND-OPEN、OPEN-OPEN-GND的组合状态下连接。多个地址电路56被设计成使得在信号处理基板20上不设置与连接到连接器55的多条信号线的接地状态和开放状态的组合状态相同的事物。地址电路56对电源板21供给与多条信号线的接地状态和开放状态的组合状态相对应的地址。
电源板21基于从商用电源(未图示)供给的交流电力，生成与喷墨头19的规格相对应的直流电压，并将该直流电压供给到喷墨头19。电源板21用作连接到作为母基板的信号处理基板20的子基板。即，通信电路53作为在I2C通信中的从设备发挥功能。一张电源板21例如驱动喷墨头19的多个墨水喷出列中的两列。
如图2所示，电源板21包括数字模拟转换器(DAC)61和电压生成电路62。
DAC 61将从电源板21所连接的信号处理基板20供给的数字控制信号转换为模拟控制信号，并将其供给到电压生成电路62。DAC 61具有用于地址获取的三个端子(地址获取端子)、输入控制信号的两个端子(控制信号输入端子)以及连接到电压生成电路62的一个端子(输出端子)。
在电源板21上，连接到地址获取端子的三条信号线经由电阻被拉升到预定的电位。当电源板21连接到信号处理基板20时，地址获取端子连接到信号处理基板20的电源控制电路52的地址电路56。DAC 61通过检测地址获取端子的电位，获取电源板21所连接的连接器55的地址。具体而言，DAC 61获取地址获取端子的电位作为逻辑值，并将所获取的逻辑值进行处理作为地址。
当电源板21连接到信号处理基板20时，连接到控制信号输入端子的两条信号线经由信号处理基板20的电源控制电路52的通信电路53经由公共总线54而连接。即，在电源板21连接到信号处理基板20的情况下，控制信号输入端子经由作为信号处理基板20的通信电路53和公共总线54的SCL和SDA连接。DAC 61通过检测控制信号输入端子的电位，获取从通信电路53发送的数字控制信号。
进一步地，DAC 61将所获取的数字控制信号的一部分与所获取的地址进行比较。例如，DAC 61将包括在所获取的数字控制信号中的地址，与由地址获取端子获取的地址进行比较。即，DAC 61作为判定地址是否一致的判定电路发挥功能。
当包括在所获取的数字控制信号中的地址与由地址获取端子获取的地址一致时，DAC 61对控制信号执行数字模拟转换，以生成模拟控制信号。DAC 61从输出端子输出模拟控制信号。具体而言，DAC 61对控制信号执行数字模拟转换，从而生成由控制信号指定的电压值的信号。DAC 61将生成的控制信号作为参考电压并供给到电压生成电路62。另外，当包括在所获取的数字控制信号中的地址与由地址获取端子获取的地址不一致时，DAC 61不从输出端子输出信号。
电压生成电路62基于从未图示的商用电源供给的交流电力，生成与从DAC 61供给的模拟控制信号相对应的值的直流电压，并将其供给到喷墨头19。
如上所述，作为喷墨头控制装置的局部发挥功能的信号处理基板20，包括用于连接设置有不同地址的子基板的多个连接器、以及连接到该多个连接器的公共总线54。信号处理基板20的电源控制电路52的通信电路53对公共总线54指定地址，并发送用于控制向喷墨头19供电的控制信号。由此，通信电路53对连接到多个连接器55的作为子基板的电源板21发送控制信号。
另外，在连接到作为母基板的信号处理基板20的情况下，作为喷墨头控制装置的局部发挥功能的电源板21的DAC 61，通过获取设置在母基板的连接器55上的地址，从而识别自身的地址。即，因为在母基板的多个连接器上分别设置不同的地址，所以即使将相同规格的子基板连接到母基板，也会对多个子基板分配不同的地址。进一步地，判断由从母基板发送的控制信号指定的地址与自身地址是否一致。在判定由从母基板发送的控制信号指定的地址与自身地址一致的情况下，电源板21的电压生成电路62基于控制信号，将用于驱动喷墨头19的直流电压输出到喷墨头19。
根据这种构成，电源板21根据自身是否被指定来判断是否执行基于接收到的控制信号的处理。由此，即使在作为母基板的信号处理基板20的公共总线54上连接有构成完全相同的多个电源板21的情况下，电源板21也可以判断从信号处理基板20供给的控制信号是否是发送给自己的信息，并执行处理。另外，即使将相同规格的子基板插入母基板的连接器55的任何位置中，也可以执行处理。其结果是，可以提高电源板21的通用性。
根据这种信号处理基板20和电源板21，通过将一个电源板21连接到信号处理基板20，可以驱动墨水喷出列为两列的喷墨头19。另外，通过将两个电源板21连接到信号处理基板20，可以驱动墨水喷出列为四列的喷墨头19。另外，通过将三个电源板21连接到信号处理基板20，可以驱动墨水喷出列为六列的喷墨头19。这样，上述实施方式中所记载的喷墨头控制装置根据连接到信号处理基板20的电源板21的数量，可以对应多种类型的喷墨头。
虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其它各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种喷墨头控制装置，具有：
母基板；以及
一个以上的子基板，连接到所述母基板，
所述母基板具有：
子基板连接用的多个连接器，分别设定不同的地址；以及
通信电路，对连接到多个所述连接器的所述子基板指定地址，并发送用于控制向喷墨头进行供电的控制信号，
所述子基板具有：
判定电路，在连接到所述连接器时识别自身的地址，并判断通过从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址是否一致；以及
电压生成电路，在判定为由从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址一致的情况下，基于所述控制信号，将用于驱动所述喷墨头的直流电压输出到所述喷墨头。
2.根据权利要求1所述的喷墨头控制装置，其中，
所述电压生成电路基于所述控制信号来变更所述直流电压的电压值。
3.根据权利要求1所述的喷墨头控制装置，其中，
多个所述连接器具有处于接地状态或开放状态的多个信号线，并且通过多个所述信号线的接地状态与开放状态的组合，对所述子基板供给地址。
4.根据权利要求1所述的喷墨头控制装置，其中，
所述通信电路与多个所述连接器通过I2C总线以合用线连接。
5.根据权利要求1所述的喷墨头控制装置，其中，
所述电压生成电路基于从商用电源供给的交流电力，生成与从所述判定电路供给的模拟的控制信号对应的值的直流电压，并将所述直流电压向喷墨头供给。
6.一种喷墨打印机，具有：
喷墨头，对于打印介质形成图像；
母基板；以及
一个以上的子基板，连接到所述母基板，
所述母基板具有：
子基板连接用的多个连接器，分别设定不同的地址；以及
通信电路，对连接到多个所述连接器的所述子基板指定地址，并发送用于控制向喷墨头进行供电的控制信号，
所述子基板具有：
判定电路，在连接到所述连接器时识别自身的地址，并判断通过从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址是否一致；以及
电压生成电路，在判定为由从所述母基板发送的所述控制信号所指定的地址与自身的地址一致的情况下，基于所述控制信号，将用于驱动所述喷墨头的直流电压输出到所述喷墨头。
7.根据权利要求6所述的喷墨打印机，其中，
所述电压生成电路基于所述控制信号来变更所述直流电压的电压值。
8.根据权利要求6所述的喷墨打印机，其中，
多个所述连接器具有处于接地状态或开放状态的多个信号线，并且通过多个所述信号线的接地状态与开放状态的组合，对所述子基板供给地址。
9.根据权利要求6所述的喷墨打印机，其中，
所述通信电路与多个所述连接器通过I2C总线以合用线连接。
10.根据权利要求6所述的喷墨打印机，其中，
所述电压生成电路基于从商用电源供给的交流电力，生成与从所述判定电路供给的模拟的控制信号对应的值的直流电压，并将所述直流电压向喷墨头供给。
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