JP5888485B2 - 印刷装置 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態に係るテープ印刷装置の構成について図1〜図3により説明する。図1〜図3に示すように、テープ印刷装置1は、本体筐体2と、被印字媒体としての無定長ロールシート3A又はダイカットラベルシート(図示省略)が巻回されたロールシートホルダ3がロールシートホルダ収納部4に収納され、後側上端縁部に開閉自在に取り付けられた図示しない透明樹脂製の上カバーによって上部が覆われる。また、この図示しない上カバーの前側略中央部に対向するように立設される透明樹脂製のトレー6と、このトレー6の前側に配置される電源ボタン7と、前側側面部に左右移動可能に設けられてカッターユニット8(図3参照)を左右に移動させるカッターレバー9等から構成されている。また、本体筐体2の背面部には一方の側端部に電源コード10(図3参照)が接続されると共に、他方の側端部には図示しないパーソナルコンピュータ等と接続されるUSB(Universal Serial Bus)等から構成されるコネクタ部(図示省略)が設けられている。
次に、ロールシートホルダ3の概略構成について図4に基づいて説明する。なお、ロールシートホルダ3には、無定長ロールシート3A又はダイカットラベルシートが周方向に回転可能に装着されるが、同一構成のため、無定長ロールシート3Aが装着された状態を例にとって説明する。
次に、上記のように構成されたテープ印刷装置1の回路構成について図5に基づき説明する。図5に示すように、テープ印刷装置1の制御基板32上に形成される制御回路部61は、CPU62、CG(キャラクタジェネレータ)ROM63、ROM64、フラッシュメモリ(EEPROM)65、RAM66、入出力インターフェース(I/F)67、及び通信用インターフェース(I/F)68等を備えている。また、CPU62、CGROM63、ROM64、フラッシュメモリ65、RAM66、入出力インターフェース(I/F)67、及び通信用インターフェース(I/F)68は、バス線69により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。
上記構成において、本実施形態の特徴は、エンコーダマーク5の検出結果に応じてシート送りモータ72に脱調現象が生じているかを判定し、脱調現象が生じている場合にはシート送りモータ72の回転速度を増減修正することにある。以下、その詳細を順を追って説明する。
上述したように、パルスモータであるシート送りモータ72は、無定長ロールシート3A又はダイカットラベルシート(以下適宜、「無定長ロールシート3A等」という)を搬送するプラテンローラ26の駆動源であり、その回転速度は上記モータ駆動回路73によって制御される。シート送りモータ72はパルス1つを与えること(励磁相を次の状態に切り替えること)で所定角度の回転を行い、当該パルスを与える間隔(パルス周期)を短くしたり長くしたりすることで回転速度の制御が行われる。当該間隔を徐々に短くすることでシート送りモータ72の回転速度を加速することができ、当該間隔を徐々に長くすることでシート送りモータ72の回転速度を減速することができる。
ここで、モータは、慣性の大きな回転子を回転させる構成であることから、急加速や急減速は困難である。また、各モータの特性上、停止状態から最高速度状態まで、効率のよい駆動制御を行えるパルス−速度相関が概ね一意的に定まる。そこで、一般的には、パルスモータの停止状態から最高速度状態までの間に対応したパルス数範囲(本実施形態では後述の図6(a)、図7(a)に示されるように8パルスである)を1単位として、上記複数種類用意される加減速テーブルにおいては、上記加減速パルス数における加減速開始点から加減速完了点までの加減速挙動が定められる。
加速テーブルの例を図6(a)〜(g)に示す。各テーブルにおいて、シート送りモータ72の回転速度は、当該回転速度を実現するためにシート送りモータ72に印加するパルスの間隔である「周期[ms]」に換算して表している。また、「ライン」は、前述した、無定長ロールシート3A等を搬送方向に印字解像度に区分した印刷ラインを表している。
減速テーブルの例を図7(a)〜(g)に示す。「周期[ms]」「ライン」については、前述と同様である。
本実施形態では、以上の図6(a)〜(g)にそれぞれ示す加速テーブルから選択された特定の1つの加速テーブルと、図7(a)〜(g)にそれぞれ示す減速テーブルから選択された特定の1つの減速テーブルとを用いて、モータ駆動回路73がシート送りモータ72の回転速度を、前述の目標速度となるように制御する。そのような制御により実現されるシート送りモータ72の加減速制御の例を図8(a)〜(d)に示す。図8(a)の実線で表す特性線には、最初の8パルスで停止状態から上記最高速まで加速され(上記第1加速テーブル使用)、その後の12パルスは当該最高速の定速回転となった後、最後の8パルスで上記最高速から停止状態へ減速された(上記第1減速テーブル使用)場合を示している。図8(a)の一点鎖線で表す特性線には、最初の7パルスで停止状態から上記高速まで加速され(上記第2加速テーブル使用)、その後の10パルスは当該高速の定速回転となった後、最後の7パルスで上記高速から停止状態へ減速された(上記第2減速テーブル使用)場合を示している。図8(a)の破線で表す特性線には、最初の6パルスで停止状態から上記中速まで加速され(上記第3加速テーブル使用)、その後の12パルスは当該中速の定速回転となった後、最後の6パルスで上記中速から停止状態へ減速された(上記第3減速テーブル使用)場合を示している。
ここで、既に述べた上記シート送りモータ72の目標速度の設定は、サーマルヘッド31での通電制御内容に対応して行われる。例えばまず、サーマルヘッド31の発熱領域への1回の通電時間Thが、例えば公知の手法で検出したテープ印刷装置1の電圧や印刷装置1の周囲の温度等の動作環境情報に基づき、決定される。一例としては、テープ印刷装置1の周囲温度が低い場合には無定長ロールシート3A等の感熱シートの発色に時間がかかることから通電時間Thが長めに設定される。あるいは、テープ印刷装置1の電圧が高めになっている場合には、高電圧印加により無定長ロールシート3A等の感熱シートの発色が短時間に完了することから通電時間Thが短めに設定される。そして、上記のようにして決定された通電時間Thに基づき、発熱素子への通電タイミング間隔である上記印字周期Tが決定され、さらにその決定された印字周期Tに応じて、目標速度が決定される。このとき、前述したように、本実施形態においては、シート送りモータ72の目標速度は「最高速」「高速」「中速」「低速」等に離散して段階的に定められ、前述の加速テーブルや減速テーブルを用いて、当該目標速度となるようにシート送りモータ72の回転速度が制御される。
ここで、パルスモータであるシート送りモータ72は、上記のようにパルス指令が入力される毎に上記所定角度の回転を繰り返すことから、モータ回転時に振動が発生する。特に回転子やギアなどの回転系の固有振動数と上記パルス指令の間隔(駆動周波数)が一致すると、共振現象が発生して上記振動が大きくなり、振動が著しくなると、シート送りモータ72の回転の上記複数のパルス指令への追従性が乱れる脱調現象が発生する場合がある。そこで、本実施形態においては、上記フォトセンサ11による上記エンコーダマーク5の検出結果に基づき、脱調現象の発生を検出する。以下、その内容を詳細に説明する。
本実施形態では、前述したように、フォトセンサ11によるエンコーダマーク5の検出結果を利用して無定長ロールシート3A等の搬送状態に異常が生じているかどうかを判定し、異常が生じている場合には上記脱調現象が生じていると特定する。ここで、上記搬送状態の判定においては、この例では、被印字媒体として上記無定長ロールシート3A及びダイカットラベルシートのいずれが使用されるか、に応じて、2つの判定手法(しきい値電圧を用いる手法・電圧差を用いる手法)が使い分けられる。以下、その詳細を図9及び図10により説明する。
すなわち、まず、CPU62により、各シート判別センサS1〜S5から入力されている5ビットの符号が読み込まれる。このとき、前述したように、ロールシート種類記憶領域64Bには、上記5ビットの符号に対応する無定長ロールシート3A及びダイカットラベルシートの種別、感熱シートの材質、ロールシート幅、エンコーダマーク5の搬送方向ピッチp等のデータが記憶されている。CPU62は、それら種別、感熱シートの材質、ロールシート幅、エンコーダマーク5の搬送方向ピッチp等のデータを読み出し、その読み出したデータに基づき、ロールシートホルダ3に無定長ロールシート3A又はダイカットラベルシートのいずれが装着されているかを判定する。
ロールシートホルダ3に無定長ロールシート3Aが装着されていた場合には、無定長ロールシート用に予め定められた電位差データ(例えば1.50[V])に基づき、フォトセンサ11から入力される出力信号の電圧が、上記所定ハイレベル電圧から上記電位差データの電位差分だけ所定ローレベル電圧側に変化した場合、エンコーダマーク5がフォトセンサ11に対向したと判定する。すなわち、CPU62は、後述のようにしてプラテンローラ26が回転して無定長ロールシート3Aが搬送される際、図10に示すように、フォトセンサ11の出力信号波形82の電圧が、所定ハイレベル電圧3[V]から上記電位差データ1.50[V]の電位差分のローレベル電圧側へ変化した3[V]−1.50[V]=1.50[V]の電圧になったときに、エンコーダマーク5がフォトセンサ11に対向した、と判定するのである。
一方、ロールシートホルダ3にダイカットラベルシートが装着されていた場合には、ダイカットラベルシート用に予め定められた電位差データ(例えば2.50[V])に基づき、フォトセンサ11の出力信号の所定ハイレベル電圧から当該電位差データの半分の電位差のローレベル側の電圧をしきい値電圧としてRAM66に記憶する。なお、この例では、上記所定ハイレベル電圧は3[V]であり、上記所定ローレベル電圧は0[V]となっている。したがって、図9に示すように、CPU62は、フォトセンサ11の出力信号波形81の所定ハイレベル電圧3[V]から、上記電位差データ2.50[V]の半分の電位差1.25[V]だけローレベル側の電圧1.75[V]を、しきい値電圧としてRAM66に記憶する。そして、CPU62は、後述のようにしてプラテンローラ26が回転してダイカットラベルシートが搬送される際、フォトセンサ11から入力される出力信号の電圧が上記しきい値電圧1.75[V]になったときにエンコーダマーク5がフォトセンサ11に対向した、と判定するのである。
そして、上記いずれのエンコーダマーク5の検出手法であっても、本実施形態では、上記目標速度に対応した搬送速度で搬送されているという前提で、1つのエンコーダマークがフォトセンサ11に対向してから、当該搬送速度に合致した所定時間の経過後に、次のエンコーダマーク5が対向したか否か、を判定する。これにより、上記無定長ロールシート3A等の搬送状態の正常・異常を識別することができ、搬送状態が異常である場合には、前述の脱調現象が生じているとみなすことができる。
前述したように、脱調現象は、回転子やギアなどの回転系の固有振動数に対し、シート送りモータ72のパルス指令の間隔(駆動周波数)が一致する共振現象によって起こる。したがって、本実施形態では、上記のようにして脱調現象が発生した場合には、上記パルス指令の間隔を若干広げる(すなわちモータ回転速度を遅くする)、若しくは、パルス指令の間隔を若干狭める(すなわちモータ回転速度を速くする)。そのために、本実施形態では、上記のようにモータ回転速度を若干変化させるために、予め目標速度の値(加速テーブルが加速後に最終的に到達する速度値)が修正された加速テーブルに切り替える。
以上の内容を実現するためにCPU62によって実行される制御手順を、図12により説明する。
26 プラテンローラ(搬送手段)
31 サーマルヘッド
71 サーマルヘッド駆動回路(印字制御手段)
72 シート送りモータ(パルスモータ)
73 モータ駆動回路(パルス出力手段)
V1 第1目標速度
V2 第2目標速度
Claims (3)
- 複数のパルス指令を出力するパルス出力手段と、
前記パルス出力手段からの前記複数のパルス指令に追従して回転駆動するパルスモータと、
前記パルスモータの駆動力を用いて被印字媒体を搬送するための搬送手段と、
前記被印字媒体を前記搬送方向に印字解像度に区分してなる各印字ライン上にドットをそれぞれ形成する複数の発熱素子を備え、印字データに基づく所望の印字を前記被印字媒体に形成するサーマルヘッドと、
所定のパルス数範囲における加速開始点から第1目標速度となる加速完了点までの前記パルスモータの加速挙動をそれぞれパターン化した複数種類の加速テーブルと、前記所定のパルス数範囲における前記第1目標速度の減速開始点から減速完了点までの前記パルスモータの減速挙動をそれぞれパターン化した複数種類の減速テーブルと、特定の前記加速テーブルでパターン化された前記加速挙動のうち前記加速完了点の前記第1目標速度だけを第2目標速度に修正した修正加速テーブルと、特定の前記減速テーブルでパターン化された前記減速挙動のうち前記減速開始点の前記第1目標速度だけを前記第2目標速度に修正した修正減速テーブルと、を予め記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された1つの前記加速テーブルを用いて前記パルス出力手段からの前記複数のパルス指令の出力態様を変化させ、前記印字データに対応して設定された前記第1目標速度となるように前記パルスモータの回転速度を増大させるとともに、前記記憶手段に記憶された1つの前記減速テーブルを用いて前記パルス出力手段からの前記複数のパルス指令の出力態様を変化させ、前記第1目標速度から停止するように前記パルスモータの回転速度を減少させる、搬送制御手段と、
前記第1目標速度に対応した通電タイミングの間隔である印字周期に対応して、前記印字データを1つの前記印字ライン単位に分割したライン印刷データごとに通電態様を切り替える通電制御を行う印字制御手段と、
を有する印刷装置であって、
前記搬送制御手段により前記1つの加速テーブルを用いて前記パルスモータの加速制御が開始されるか若しくは前記1つの減速テーブルを用いて前記パルスモータの減速制御が開始された後、前記パルスモータを含む回転系の固有振動数との共振に由来して当該パルスモータの回転における前記複数のパルス指令への追従性が乱れる、脱調現象が生じているか否かを判定する、脱調判定手段と、
を有し、
前記脱調判定手段により前記脱調現象が生じていると判定された場合に、前記搬送制御手段は、それまで使用していた前記加速テーブル又は前記減速テーブルに代えて、前記第1目標速度V1に対しV1<V2≦1.2V1又は0.8V1≦V2<V1のいずれかに選択し修正された前記第2目標速度V2に対応した、前記修正加速テーブル又は前記修正減速テーブルを用いて、前記パルス出力手段からの前記複数のパルス指令の出力態様を変化させる
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1記載の印刷装置において、
前記搬送手段により搬送された前記被印字媒体の現実の搬送速度、又は所定時間範囲における現実の搬送量、若しくは所定区間の搬送に要した現実の所要時間、を検出する搬送状態検出手段を有し、
前記脱調判定手段は、
前記搬送制御手段の制御により前記第1目標速度に応じて前記パルス出力手段から出力される前記複数のパルス指令により実現されるべき、当該第1目標速度と前記現実の搬送速度との比較、又は、前記所定時間範囲における目標搬送量と前記現実の搬送量との比較、若しくは、前記所定区間の搬送に要する目標所要時間と前記現実の所要時間との比較、に基づき、前記脱調現象が生じているか否かを判定する
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項2記載の印刷装置において、
前記搬送状態検出手段は、
前記被印字媒体に予め搬送方向に沿って等間隔に設けられた被検出マークを光学的に検出する光学センサを備え、
前記光学センサが前記被検出マークを検出するタイミング情報に基づいて、前記現実の搬送速度、又は前記所定時間範囲における前記現実の搬送量、若しくは前記所定区間の搬送に要した前記現実の所要時間、を算出する
ことを特徴とする印刷装置。
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