JP3614920B2 - プリンタの印字制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プリンタの印字ヘッドのギャップを制御する印字制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動用紙厚検出機能を有するプリンタが存在する。この種のプリンタにおいては、用紙の厚さを検出してその用紙の厚さに適切な一定のヘッドギャップを設定する。そして、連続印字用紙等にインクリボンを介して印字ヘッドピンを当て印字を行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術には、次のような課題があった。
即ち、上述した従来の印字制御では、印字領域や印字パターンに無関係に一定のヘッドギャップによって印字を行なっている。このため、印字用紙の上下端部の如く印字用紙の浮き上がりが発生するような領域を印字する際、インクリボン等が印字用紙をこすり、印字用紙のよごれが発生する。また、このような領域において、改行や改頁を行なう際も、インクリボン等が印字用紙をこすり、印字用紙のよごれが発生する。
更に、高密度印字や印字ヘッドの熱アラームのため、１行の印字を複数回に分けて行なう場合があり、この場合、同じ箇所を通常よりも多く移動するため、インクリボンのたるみ等により通常よりも印字用紙のよごれを発生する可能性が高くなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリンタの印字制御装置は、上述した課題を解決するため、印字用紙を送り出し、印字ヘッドを行方向に移動させながら、印字を行なうプリンタにおいて、以下の点を特徴とするものである。
ａ．印字用紙の搬送方向の端部を検出する用紙端検出部を備える。
ｂ．当該用紙端検出部により印字用紙の端部が検出されたとき、印字ヘッドと印字用紙との間のギャップを当該端部以外の用紙部分が印字ヘッド部に送り出される位置で所定量より広げ、当該端部以外の用紙部分が印字ヘッド部に送り出される位置で所定量に戻す一方、前記用紙端検出部により印字用紙の端部が検出されないとき、前記印字ヘッドと印字用紙との間のギャップを用紙の送り出し位置にかかわらず所定量のままとするヘッドギャップ調整部を備える。
【０００５】
上記構成において、
ｃ．１行当りの印字ヘッドの往復回数を印字ヘッドの印字動作の前に予め検出し、当該往復回数が所定回数より多いか否かを判定する印字ヘッド動作判定部を更に備える。
ｄ．上記ヘッドギャップ調整部は、当該印字ヘッド動作判定部により印字ヘッドの１行当りの往復回数が所定回数より多いと判定されたとき、印字ヘッドと印字用紙との間のギャップを当該印字ヘッドの往復回数が多い部分が印字ヘッド部に送り出される位置で所定量より広げ、これ以外の位置で所定量に戻す一方、前記印字ヘッド動作判定部により印字ヘッドの１行当りの往復回数が所定回数より少ないと判定されたとき、前記印字ヘッドと印字用紙との間のギャップを用紙の送り出し位置にかかわらず所定量のままとする。
【０００６】
【作用】
（１）
印字用紙の送り位置が端部にあるとき、印字ヘッドと印字用紙との間のヘッドギャップを所定量よりも広げ、その他の部分にあるとき、ヘッドギャップを元の所定量とする。この結果、端部において印字用紙が捲れ上ったりしても印字ヘッドが印字用紙をこすることがなく、印字用紙が汚れることがない。
【０００７】
（２）
印字ヘッドの１行当りの往復回数が多いときは、印字ヘッドと印字用紙との間のヘッドギャップを所定量より広げ、１行当りの往復回数が所定量より少ないとき、ヘッドギャップを所定量とする。この結果、印字ヘッドが印字用紙の同じ箇所を何度も通過するような場合にも、印字ヘッドの動作によりインクリボンがたるみ、そのたるんだ部分が印字用紙をこすることがなく、印字用紙が汚れることがない。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明のプリンタの印字制御装置の一実施例のブロック図である。
図示の装置は、用紙端検出部１、印字ヘッド動作判定部２、ヘッドギャップ調整部３を備えている。
まず、プリンタの全体の構成を説明する。
印字ヘッド１１は、印字用紙に印字を行なうためのものであり、例えば、所定の配列で設けられた複数のワイヤを突出させてインクリボン１２を介して印字を行なう。このような印字ヘッド１１は、図２に示すように、キャリッジ１３に搭載されている。
【０００９】
キャリッジ１３には、キャリッジシャフト１４が通されている。これにより、キャリッジ１３は、キャリッジシャフト１４に導かれてプラテン１５と平行に移動する。
尚、プラテン１５の上下には、印字用紙１６の搬入及び搬出時に印字用紙１６を導くためのガイドローラ１７、１８が設けられている。
図１に戻り、プロセッサ２１は、バスライン２２を介してＩ／Ｏポート２３及びＲＯＭ２４に接続されている。
Ｉ／Ｏポート２３には、ドライバ回路２５が接続されている。
【００１０】
ドライバ回路２５は、印字ヘッド１１、ＳＰモータ２６、ＬＦモータ２７をそれぞれ駆動させる。ＳＰモータ２６は、ドライバ回路２５とともにヘッドギャップ調整部３を構成する。この部分の詳細については後述する。ＬＦモータ２７は、図２のプラテン１５に接続されており、印字用紙を送り出す。このＬＦモータ２７はパルスモータから成り、ドライバ回路２５から出力される駆動パルスの入力毎に所定回転角度ずつ回転する。即ち、移動パルス数をプロセッサ２１によりカウントすることによりＬＦモータ２７の回転を制御し、印字用紙の送り出し量を制御することができる。
【００１１】
また、Ｉ／Ｏポート２３には、不揮発性メモリ２８が接続されており、この不揮発性メモリ２８にはプリンタメニュー等が記憶されている。プリンタメニューには、印字用紙の１頁当たりの行数等が記憶されている。
一方、ＲＯＭ２４には、プロセッサ２１で実行される各種のプログラムが記憶されており、これには上述した印字ヘッド１１、ＳＰモータ２６、ＬＦモータ２７を制御する制御プログラムの他、印字用紙の端部を検出するプログラム及び印字ヘッド１１の動作を検出するプログラムが含まれる。これにより、プロセッサは、用紙端検出部１又は印字ヘッド動作判定部２としても機能する。
【００１２】
用紙端検出部１は、印字用紙の搬送方向の端部を検出する。以下、印字用紙が連続用紙である場合について説明する。連続用紙は、印字後に、ミシン目のところで切り離すことができるものである。このような連続用紙をプリンタにセットするときは、ミシン目とミシン目との間に１頁分の印字が行なわれるようにセットする。プリンタメニューには、ミシン目とミシン目との間の１頁分の用紙の長さが記憶されている。あるミシン目を用紙端部として一定長の用紙を送り出したところで印字ヘッド１１により印字を開始する。そして、印字ヘッド１１により１行ずつ印字を行ないながら、ＬＦモータ２７により用紙を送り出し、１頁分の印字を行なう。この間の用紙の送り出し量は、プロセッサ２１がＬＦモータ２７に出力される移動パルス数をカウントすることにより検出される。そして、印字が終了したとき、１頁分の用紙の長さより用紙の送り出し量の方が小さいときは、その差分の送り出しが行なわれる。この時点で次のミシン目が用紙端部として印字ヘッド１１の位置にセットされる。
【００１３】
印字ヘッド動作判定部２は、ＲＯＭ２４内のプログラムによる印字ヘッド１１の動作の種別を検出する。印字ヘッド１１の動作には、複数の種類がある。通常の動作では、１行の印字の際に印字ヘッド１１は印字用紙の行方向に１回のみ動作し、１行分の印字後ＬＦモータ２７により１行分用紙が送り出される。一方、高密度の印字等では、印字ヘッド１１が印字用紙の行方向に１回動作した後もＬＦモータ２７は微小改行の動作を行い、同一行に重ねて印字が行なわれる。このため、印字ヘッド１１は、印字用紙の同一箇所の上を２回以上通過することになる。また、印字ヘッド１１の温度が所定値より高い場合にも印字ヘッド１１の加熱を防止するため、１行の印字動作を２回以上に分けて行なうため、印字ヘッド１１は印字用紙の同一箇所の上を２回以上通過することになる。
【００１４】
ヘッドギャップ調整部３は、ＳＰモータ２６とこれを駆動するドライバ回路２５等から成る。
図４において、印字ヘッド１１を搭載したキャリッジシャフト１４の中心軸は偏心しており、キャリッジシャフト１４が中心軸の回りに回転することにより図４及び図５に示すように実線位置から点線位置までの間において印字ヘッド１１及びキャリッジ１３が連続的に移動される。これにより、用紙の端部において印字ヘッド１１とプラテン１５との間のヘッドギャップＧが調整される。
キャリッジシャフト１４は、ヘッドギャップ調整用モータ（図示省略）により回転される。このヘッドギャップ調整用モータには図３に示すものと同様のスリットセンサが設けられており、スリットセンサの出力は、プロセッサ２１に接続されている。これにより、プロセッサ２１がスリットセンサのスリットの数をカウントすることによりキャリッジシャフト１４の回転角度が求められ、キャリッジ１３のヘッドギャップ方向の移動量が求められて印字ヘッドギャップ位置が検出される。
【００１５】
スリットセンサは、周知のものであるが、図３に示すように円盤３１の側面に等間隔に設けられたスリット３１ａをフォトインタラプタ３２により検出するものである。
次に、上述した装置の動作を説明する。
まず、印字用紙を搬入する前に基本となる印字ヘッドギャップを調整する。そのため、プロセッサ２１は、Ｉ／Ｏポート２３、ドライバ回路２５を通じ、ヘッドギャップ調整用モータ（図示省略）を駆動し、偏心したキャリッジシャフト１４を回転させる。これにより、キャリッジ１３をプラテンの面に向かう方向に移動させ、印字ヘッド１１をプラテンの面に突き当てる。ここで、ヘッドギャップ調整用モータには、図３に示すものと同様のスリットセンサが設けられているため、そのセンサ出力によりプロセッサ２１において印字ヘッド１１のプラテンの面への突き当たり位置が検出される。
【００１６】
次に、プロセッサ２１は、キャリッジをプラテンの面から離れる方向に一定量移動させ、その移動後の位置を基本ヘッドポジションとする。これとともに、プロセッサはスリットセンサの出力をカウントすることにより印字ヘッド１１の移動した距離を検出し、その距離値を基本ヘッドギャップ値として記憶する。
この後、図６に示す処理が開始される。
まず、ステップＳ１では、印字用紙を搬入する。
【００１７】
次に、ステップＳ２では、搬入した印字用紙の厚さを検出するため、基本ヘッドギャップを検出した場合と同様の動作を行なう。即ち、印字用紙の上端部において、偏心したキャリッジシャフト１４を回転させることによりキャリッジ１３をプラテンの面に向かう方向に移動させ、印字ヘッド１１をプラテン上にある印字用紙の面に突き当てる。ここで、プロセッサ２１は、ヘッドギャップ調整用モータの駆動によりキャリッジ１３をプラテンの面に向かう方向に移動させ、スリットセンサのパルス数をカウントし、基本ヘッドポジションからの移動距離を求める。そして、これと基本ヘッドギャップ値との差から印字用紙の厚さを検出する。この後、プロセッサ２１は、キャリッジ１３をプラテンの面上にある印字用紙の厚さに応じた一定量移動させる。
【００１８】
尚、マニュアル設定によりプリンタメニューに印字用紙の厚さが予め記憶されている場合には、プロセッサ２１が不揮発性メモリ２８から印字用紙の厚さの記憶値を読み出し、その記憶値に応じて基本となる印字ヘッドギャップを調整するようにしてもよい。
続いて、ステップＳ３では、プロセッサ２１は、プリンタメニューとして不揮発性メモリ２８に記憶されている用紙長を検出する。
次に、ステップＳ４で、プロセッサ２１は、印字用紙長及び印字用紙端からの改行量により印字用紙に対する現在の垂直方向の印字ヘッド位置を検出し、現在の印字ヘッド位置が印字用紙上下端の場合は、ステップＳ５以下の処理を進める。
【００１９】
即ち、ステップＳ５では、印字用紙の浮き上がりを考慮し、印字用紙が浮き上がった場合でも、印字ヘッド１１又はインクリボン１２によって印字用紙をこすらないようにヘッドギャップ調整部３により十分にヘッドギャップを広げる。また、この際、広げたヘッドギャップ量を不揮発性メモリ等に記憶しておく。
ここで、ヘッドギャップと印字速度及び印字ヘッドピン駆動時間の関係について説明する。ヘッドギャップが狭いと、図７に示すように印字ヘッド１１の先端からインクリボンを介して印字用紙に至るまでの印字ヘッドピン７１の駆動ストロークｘ１が短くなる。このため、印字ヘッドピンの駆動時間を短くすることができ、１ストローク当りの動作時間を短縮し、キャリッジの駆動速度を高速化することができる。
一方、ヘッドギャップを広げた場合は、上述と逆に印字ヘッドピンの駆動時間を長くし、キャリッジの駆動速度を遅くする必要がある。
【００２０】
次に、ステップＳ６では、印字圧力を一定とするため、ヘッドギャップに応じて印字ヘッドピン駆動時間及びキャリッジ駆動速度の補正を行なう。
そして、ステップＳ７で、プロセッサ２１は図示しないホストコンピュータ等からの印字指示に従い、Ｉ／Ｏポート２３、ドライバ回路２５を通じ印字ヘッド１１、ＳＰモータ２６及びＬＦモータ２７を駆動させ、印字を行なう。
プロセッサ２１は、検出した印字用紙長及び印字用紙端からの改行量によりステップＳ８で印字用紙に対する現在の垂直方向の印字ヘッド位置を検出し、現在の印字ヘッド位置が印字用紙上下端の場合は、ステップＳ７に進む。
【００２１】
一方、ステップＳ８で現在の印字ヘッド位置が印字用紙上下端の場合は、ステップＳ９でヘッドギャップ、印字ヘッドピンの駆動時間及びキャリッジ駆動速度を元の条件に戻す。そして、ステップＳ１０で印字が終了したかを確認し、終了していなければ処理をステップＳ４へ戻し、上述した処理を繰り返す。
【００２２】
また、ステップＳ４で現在の印字ヘッド位置が印字用紙上下端でない場合は、ステップＳ１１に進み、印字しようとする印字パターンが高密度印字や印字ヘッド１１の熱アラームのため、１行の印字を複数回に分けて印字を行なう必要があるか否かを判定する。そして、高密度印字パターン又は熱アラームである場合、ステップＳ５へ処理を進め、ヘッドギャップや印字ヘッドピン駆動時間、印字キャリッジ駆動速度の変更を行ない、ステップＳ６〜Ｓ１０で前述と同様の処理を行なう。また、ステップＳ４での判定の結果、高密度印字パターン又は熱アラームでなかった場合は、印字駆動条件の変更を行なわず、ステップＳ１２で印字動作を行なう。
【００２３】
上述のように、印字用紙の端部、あるいは印字ヘッド１１が同一行を複数回往復する部分において、印字ヘッド１１を印字用紙から通常の場合より離すようにしたので、インクリボンのこすれにより印字用紙が汚れないようにできる。また、常にヘッドギャップを広く設定せず、インクリボンがこすれるおそれのない部分については、通常のヘッドギャップとしているので、印字速度が低下することがなく、印字処理のスループットの低下を防止することができる。
【００２４】
図８に、ヘッドギャップの検出方法の他の例を示す。
図８は、印字ヘッドピンの駆動速度の波形図である。ヘッドギャップは、印字ヘッドピンの駆動速度の波形から検出する。印字ヘッドピンの駆動速度の波形の頂点部Ａが印字ヘッドピンがプラテン又は印字用紙に到達した点を示す。そして、この印字ヘッドピンの駆動時間と印字ヘッドピンの駆動速度の波形の積算により、図７に示す印字ヘッドピンの駆動ストロークｘ１又はｘ２即ちヘッドギャップを検出することができる。
【００２５】
一方、図９に、ヘッドギャップ調整部の他の例を示す。
図９において、ＳＰモータ９１の動力は、アーマチュア９２により動作する電磁石９３によって断続されたチェンジギヤ９４、ギャップチェンジカム９５等のギヤ列を介してアジャストスクリュー９６に伝えられ、回転運動Ｂが上下運動Ｃに変換される。
また、プラテン１００と対向する印字ヘッド９７は、キャリッジシャフト９８とガイドレール９９により保持されているため、アジャストスクリュー９６の上下運動Ｃがキャリッジシャフト９８を回転中心として印字ヘッド１１の擬似平行移動運動Ｄに置換される。
これにより、電磁石９３でチェンジギヤ９４を切り替えることによりＳＰモータ９１だけでヘッドギャップの調整と印字ヘッド９７の行方向の動作とを制御することができる。
【００２６】
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、更に種々の変形が可能であることはもちろんである。例えば、上述した実施例では、インパクトプリンタについて説明したが、これに限らず、インクジェットプリンタ等にも同様の制御を適用することができる。また、上述した実施例では、印字用紙の端部の検出と、印字ヘッドの特殊な動作の検出との両方を行なってヘッドギャップを調整する場合について説明したが、いずれか一方のみを検出するものであってもよい。更に、上述した実施例では、印字用紙の厚さに応じて適切なヘッドギャップを初期設定するものについて説明したが、このような初期設定をしないものについても本発明を適用することができる。ただし、その場合もヘッドギャップ調整機構は必要であり、ヘッドギャップ調整機構は、印字用紙の端部においてヘッドギャップを広げるため、及び印字用紙厚等に応じてヘッドギャップを調整するために使用される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプリンタの印字制御装置によれば、印字用紙の端部でヘッドギャップを広くするようにしたので、印字用紙の上下端部等印字用紙の浮き上がりが発生するような領域を印字する際にも、インクリボン等が印字用紙をこすり、印字用紙のよごれが発生することを防止することができる。また、このような領域において、改行や改頁を行なう際も、インクリボン等が印字用紙をこすり、印字用紙のよごれが発生することを防止することができる。
更に、印字ヘッドの往復回数が所定回数より多いときにヘッドギャップを広くするようにしたので、高密度印字や印字ヘッドの熱アラームのため、１行の印字を複数回に分けて行なうことにより、同じ箇所を通常よりも多く移動しても、インクリボンのたるみ等による印字用紙のよごれが発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリンタの印字制御装置の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明に係るプリンタの印字ヘッド部分の側面図である。
【図３】スリットセンサの構成の説明図である。
【図４】本発明に係るプリンタの印字ヘッドと連続用紙のミシン目部の関係の説明図である。
【図５】本発明に係るプリンタの印字ヘッドと連続用紙の端部の関係の説明図である。
【図６】本発明のプリンタの印字制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】印字ヘッドピンのストロークの説明図である。
【図８】印字ヘッドピンの駆動速度の波形図である。
【図９】ヘッドギャップ調整部の他の例の説明図である。
【符号の説明】
１ 用紙端検出部
２ 印字ヘッド動作判定部
３ ヘッドギャップ調整部

Claims (1)

1. 印字用紙を送り出し、印字ヘッドを行方向に移動させながら、印字を行なうプリンタにおいて、
   印字用紙の搬送方向の端部を検出する用紙端検出部と、
   当該用紙端検出部により印字用紙の端部が検出されたとき、前記印字ヘッドと印字用紙との間のギャップを当該端部の用紙部分が印字ヘッド部に送り出される位置で所定量より広げ、当該端部以外の用紙部分が印字ヘッド部に送り出される位置で前記所定量に戻す一方、前記用紙端検出部により印字用紙の端部が検出されないとき、前記印字ヘッドと印字用紙との間のギャップを用紙の送り出し位置にかかわらず前記所定量のままとするヘッドギャップ調整部とを備えるプリンタの印字制御装置であって、
   １行当りの前記印字ヘッドの往復回数を該印字ヘッドの印字動作の前に予め検出し、当該往復回数が所定回数より多いか否かを判定する印字ヘッド動作判定部を更に備え、
   前記ヘッドギャップ調整部は、
   前記印字ヘッド動作判定部により印字ヘッドの１行当りの往復回数が所定回数より多いと判定されたとき、前記印字ヘッドと印字用紙との間のギャップを当該印字ヘッドの往復回数が多い部分が印字ヘッド部に送り出される位置で所定量より広げ、これ以外の位置で前記所定量に戻す一方、前記印字ヘッド動作判定部により印字ヘッドの１行当りの往復回数が所定回数より少ないと判定されたとき、前記印字ヘッドと印字用紙との間のギャップを用紙の送り出し位置にかかわらず前記所定量のままとすることを特徴とするプリンタの印字制御装置。

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