[发明专利]一种非同步多喷头的动态数据在线打印装置

说明书

技术领域

本发明涉及高速数字印刷领域，特别是一种非同步多喷头的动态数据在线打印的方法。

背景技术

现如今需要打印可变信息的场合越来越多，例如为了符合产品包装的要求，产品标签上必须印有产品批号和有效日期等动态信息，又例如为了附加某种产品质量控制的信息，必须带有能作为产品身份标识的条码信息等。然而传统的色带打码机或热转印机的打印内容是静态的，通常的输入是图像文件，在经过图像转换和色彩分析软件一次处理后，或者循环使用，或者分割打印。如果需要更改打印内容，就必须停止打印，重新处理新文件的转化工作。这种操作流程已经不能满足打印动态数据的需求，因此一种由多喷头及控制器组成的动态数据在线打印技术应运而生。它可以实现大面积或多行信息的打印，具有速度、打印质量和打印面积等方面的优势，是动态数据打印理想的解决方案。

动态数据在线打印系统的特点是流水线上的每件打印物内容不再具有不变性，因此主程序需要在线实时完成由版面信息转化成动态打印数据。为了扩大打印的覆盖面积，此类系统通常选用多个喷头。在同一个版面中，喷头可能放置在任何需要打印的区域。如果每个喷头都用一个打印主板控制器控制，将浪费控制器的接口带宽，也不利于系统的扩展。工业应用中常用的解决方案是单个打印主板控制器带多个喷头，如图1所示，同个控制器中多个喷头的位置差距大于喷头每次打印的宽度，或者如图2所示，同个控制器中各喷头在同一个大幅面承印物中位置间距大于的各喷头的覆盖区域。由于各个喷头的数据消耗速度在任意时刻不完全相等，因此需要设计一种机制解决多喷头的同步问题。

一种方案是基于填充空打印数据的方法，它将各喷头的相对位置之间的空隙都填满了空打印的数据，所以对各喷头的触发仍然是同步触发，这样虽然能简化控制，但是这种空打印数据消耗了传输数据带宽，如果空打印数据过多，各喷头有效打印数据将得不到及时补充，因此这种方案不能满足喷头位置灵活配置的要求。另一种方案是基于查询打印主板控制器的方法，打印装置先得到各喷头的数据实际消耗量，之后再进行动态分配带宽，由于增加了额外的通信开销，将会影响整个系统的打印速度，因此这种方案难以在高速应用场合下。那么，如何在传输中避免增加非打印数据流的开销，又能配合打印控制器控制多喷头协同实时完成打印作业，解决灵活和高效的这对矛盾，是实现非同步多喷头的动态数据在线打印的关键性前提，也是本发明要解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种非同步多喷头的动态数据在线打印装置。

本发明的非同步多喷头的动态数据在线打印装置包括：各喷头独立的版面编辑单元，用于限定各喷头的打印范围；待用数据包缓冲池，其通过由打印装置预先从系统申请一块内存，并将此内存格式化为以数据包为单位的待用数据包缓冲池的方式形成；待发数据包队列，每个喷头都设立有待发数据包队列，打印数据按固定大小分组填入所述的待用数据包缓冲池中取出的数据包，然后将填充后的数据包挂到相应喷头的待发送队列中；环形令牌桶，用于决定各喷头待发包的发送顺序；打印数据生成器，用于监控各喷头待发数据包队列的大小，决定何时启动一次各喷头的打印数据转换过程；数据发送调度器，用于给各喷头动态分配数据带宽，决定当前应从哪个喷头的待发数据包队列取出待发数据包。

优选地，各喷头打印范围由各自独立的编辑单元限定，欲打印的内容以占位组件和组件值的形式组织，占位组件根据需要放在所述版面编辑单元的合适位置，每份打印物的实际打印图像由不断更新组件值的方式产生。

优选地，所述的环形令牌桶中元素是数据包标识，其初始化过程是界定起始阶段喷头工作区和循环阶段喷头工作区，对这两段区域内的数据包标识进行预分配，起始阶段喷头工作区是指刚启动打印时最前和最后的喷头之间的打印区域，打印装置分析起始阶段喷头工作区各喷头和承印物之间的位置关系，预分配数据包标识，对此区域分配的标识符在所述数据发送调度器读取后，不再进入环形令牌桶中，循环阶段喷头工作区是指启动后正常连续打印阶段最前和最后的喷头之间的打印区域，打印装置分析此区域各喷头和承印物之间的位置关系，预分配数据包标识，对此区域分配的标识符在所述数据发送调度器读取后，仍然按序挂入环形令牌桶的尾部，以做循环使用。

优选地，打印数据生成器监控各喷头待发数据包队列的大小，当某个喷头待发数据包队列大小低于一定阈值且为该喷头已启动的数据转换次数未达到设定的总打印份数时，就启动一次相应喷头的打印数据转换过程。