-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Zeilendrucker,
der einen Zeilendruckkopf verwendet.
-
Zeilendrucker
drucken ein zweidimensionales Bild, indem nacheinander einzelne
Zeilen des Bilds gedruckt werden, wobei sich jede Zeile in einer Unterabtastrichtung
(erste Richtung) erstreckt, auf Papier oder einem anderen Aufzeichnungsmedium, das
in einer Hauptabtastrichtung (zweite Richtung) transportiert wird.
Jede Bildzeile besteht aus einem jeweiligen Muster von Farbpunkten
(z. B. schwarzen Punkten; nachfolgend einfach als "Punkte" bezeichnet). Die
Bildzeilen werden gedruckt, indem ein Zeilendruckkopf mit zahlreichen
in einer Zeile angeordneten Druckelementen verwendet werden, und
die Druckelemente entsprechend den zu druckenden Punkten in der
jeweiligen Bildzeile gleichzeitig angeschaltet und angetrieben werden.
-
Der
zum Drucken einer Bildzeile benötigte Treiberstrom
unterscheidet sich von Zeile zu Zeile, abhängig von dem zu druckenden
Punktmuster in der jeweiligen Bildzeile, da die Anzahl der gleichzeitig
angetriebenen Druckelemente proportional zu der Anzahl der zu druckenden
Punkte ist. Beispielsweise kann ein einen Zeilendruckkopf mit 612
Druckelementen verwendender Drucker eine durchgezogene Linie drucken,
indem gleichzeitig alle 612 Druckelemente angetrieben werden, um
alle Punkte dieser Zeile zu drucken, und benötigt daher eine Stromversorgung
mit einer ausreichenden Stromstärke,
um alle 612 Druckelemente gleichzeitig anzutreiben. Der Nachteil
ist, daß eine
Hochleistungsstromversorgung die Druckerkosten erhöht.
-
Ein
Weg zur Reduzierung des maximalen Treiberstroms für den Druckkopf
ist der sogenannte Zeitmultiplexantrieb. Diese Technik unterteilt
die Druckelemente in mehrere Blöcke
und schaltet die Blöcke
separat auf einer Zeitmultiplexbasis an. Da nur die Druckelemente
in einem Block auf einmal angeschaltet werden, wird der maximal
benötigte
Antriebsstrom gemäß der Anzahl
der Druckelementblöcke
reduziert. Beispielsweise reduziert das Aufteilen der Druckelemente
in vier Blöcke
den maximal benötigten
Antriebsstrom auf 1/4 des zum gleichzeitigen Antrieb aller Druckelemente
benötigten.
-
Während solch
ein Zeitmultiplexantrieb den maximalen Treiberstrom reduziert, erhöht sich
die zum Drucken einer Bildzeile benötigte Zeit entsprechend. Daher
muß die
Hauptabtastgeschwindigkeit, d. h. die Papierbewegungsgeschwindigkeit,
um einen Betrag entsprechend der vom Zeitmultiplexantrieb verursachten
Erhöhung
der Zeilendruckzeit reduziert werden. Dies reduziert die Druckgeschwindigkeit
des Druckers beträchtlich.
Andererseits tritt die Notwendigkeit, den Zeitmultiplexantrieb anzuwenden,
um den maximalen Treiberstrom zu begrenzen, nur bei Bildzeilen mit
einer großen
Anzahl von zu druckenden Punkten auf. Wenn der gleiche Zeitmultiplexantrieb
auch bei Bildzeilen angewendet wird, die wenig angetriebene Punkte
enthalten, ist die zum Drucken solcher Bildzeilen benötigte zusätzliche
Zeit verschwendet. Folglich ist da ein unnötiger Abfall der Druckgeschwindigkeit,
wenn der Zeitmultiplexantrieb bei Bildzeilen angewendet wird, bei
denen, auch ohne Zeitmultiplexantrieb, ein bestimmter maximaler Antriebsstrom
nicht überschritten
wird. Um solch einen unnötigen
Abfall der Druckgeschwindigkeit zu vermeiden, ist es bekannt, die
Anzahl der Druckelementblöcke
gemäß der Anzahl
der angetriebenen Punkte in jeder Bildzeile zu bestimmen, und die
Papierbewegungsgeschwindigkeit gemäß der Anzahl der Blöcke anzupassen
(US 2002/0037190 A1, JP 2001-180027 A).
-
Die
Papierbewegungsgeschwindigkeit kann sich daher zwischen benachbarten
Bildzeilen in einem Drucker wie oben beschrieben beträchtlich
verändern,
da die Anzahl der Druckelementblöcke
und die Hauptabtastgeschwindigkeit Zeile für Zeile bestimmt werden. Solche
beträchtlichen
Veränderungen
in der Geschwindigkeit können
die Ursache ungleichmäßigen Druckens
werden. Wenn sich die Papierbewegungsgeschwindigkeit während eines Druckbetriebs,
der ununterbrochen und frei von solchen Änderungen sein sollte, häufig verändert, können solche
Druckunregelmäßigkeiten
ausgeprägt werden.
Anders ausgedrückt,
das Problem mit diesem herkömmlichen
Zeitmultiplexantrieb, der die Anzahl der Druckelementblöcke und
die Papierbewegungsgeschwindigkeit Zeile für Zeile einstellt, ist, daß Druckunregelmäßigkeiten
leicht auftreten.
-
Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, dieses Problem zu lösen, und
es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Drucker mit einem Zeilendruckkopf
zu schaffen, bei dem der maximale Antriebsstrom für den Druckkopf
begrenzt ist, ohne die Druckgeschwindigkeit des Druckers unnötig zu reduzieren, um
Druckunregelmäßigkeiten
im Zusammenhang mit einem Zeitmultiplexantrieb der Druckelemente
in dem Zeilendruckkopf wirksam zu reduzieren.
-
Diese
Aufgabe wird mit einem Drucker wie in Anspruch 1 beansprucht gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Gemäß dieser
Erfindung wird die Änderung der
Papierbewegungsgeschwindigkeit ausgeglichen, um hohe Geschwindigkeitsänderungen
zu vermeiden. Dies macht es möglich,
den maximalen Antriebsstrom für
den Druckkopf zu begrenzen, ohne die Druckgeschwindigkeit des Druckers übermäßig zu reduzieren,
und Druckunregelmäßigkeiten
im Zusammenhang mit dem Antrieb der Druckelemente auf einer Zeitmultiplexbasis
wirksam zu vermeiden.
-
Das
Ausgleichen wird erzielt (1) durch Steuerung der Änderung
der Anzahl der auf einer -Zeitmultiplexbasis anzutreibenden Druckelementblöcke, oder
(2) vorübergehende
Steuerung der Änderung der
Papierbewegungsgeschwindigkeit unabhängig von der Änderung
der Anzahl der Blöcke,
jedoch ohne die durch die jeweilige Anzahl der Blöcke erlaubte
maximale Geschwindigkeit zu überschreiten.
-
Weitere
Aufgaben und Errungenschaften zusammen mit einem vollständigen Verständnis der
Erfindung werden sichtbar und erkannt durch Bezugnahme auf die folgende
Beschreibung und die Ansprüche
in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein Funktionsblockdiagramm eines Druckers gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
-
2 ist
ein Diagramm, das einen Betrieb ohne Geschwindigkeitsausgleich darstellt;
und
-
3 ist
ein Diagramm, das den Betrieb einer ersten und einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
-
Ausführungsform 1
-
1 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Druckers gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der in 1 gezeigte Drucker ist ein einen
Zeilendruckkopf verwendender Zeilendrucker und umfaßt eine
Kommunikationsschnittstelle 10, Empfangspuffer 12,
Bildumwandlungseinheit 14, Bildpuffer 16, Druckereinheit 20,
und eine Druckmultiplexsteuereinheit 30.
-
Die
Kommunikationsschnittstelle 10 empfängt Druckdaten von einem Hostcomputer über ein öffentliches
Kommunikationsnetzwerk und/oder ein LAN oder eine andere Kommunikationsleitung.
Die erhaltenen Druckdaten werden vorübergehend im Empfangspuffer 12 gespeichert.
Diese Druckdaten sind keine Bilddaten zum Drucken, vielmehr ist
es ein Datenstrom von codierter Information, aus dem die zum Drucken
benötigten
Bilddaten in einem vordefinierten Format erzeugt werden.
-
Die
im Empfangspuffer 12 gespeicherten Druckdaten werden sequentiell
ausgelesen und an die Bildumwandlungseinheit 14 übertragen.
Die Bildumwandlungseinheit 14 decodiert die Druckdaten und
bildet Bilddaten zum Drucken. Diese Bilddaten werden vorübergehend
im Bildpuffer 16 gespeichert, und werden dann Zeile für Zeile
an die Druckereinheit 20 gesendet und gedruckt. Der Bildpuffer 16 speichert
vorübergehend
mehrere Zeilen von Bilddaten, die warten, gedruckt zu werden.
-
Die
Druckereinheit 20 hat einen Druckkopf 22, eine
Druckantriebseinheit 24, und eine Hauptabtastantriebseinheit 26.
Eine Anzahl von Druckelementen gleich der maximalen Anzahl von Punkten
in einer Bildzeile ist in einer Zeile in einer Unterabtastrichtung
(erste Richtung) auf dem Druckkopf 22 angeordnet. Die Druckantriebseinheit 24 druckt
eine Bildzeile auf dem Aufzeichnungsmedium (unten: Papier) durch
selektives Anschalten der Druckelemente gemäß dem zu druckenden Punktmuster.
Die Einheit 26 transportiert das Papier in der Hauptabtastrichtung
(zweite Richtung) synchron zum Bildzeilendruckbetrieb.
-
Gleichzeitig
mit dem Zeitmultiplexantrieb der Druckelemente derart, daß der Antriebsstrom
auf einen spezifizierten maximalen Wert begrenzt wird, und dem variablen
Einstellen der Papierbewegungsge schwindigkeit, nämlich der Hauptabtastgeschwindigkeit,
auf der Grundlage der Anzahl der Druckelementblöcke, steuert die Druckmultiplexsteuereinheit 30 auch
Ausgleichsänderung
der Papierbewegungsgeschwindigkeit. Als Teil dieses Zeitmultiplexantriebsprozesses
setzt die Druckmultiplexsteuereinheit 30 die Anzahl der
Druckelementblöcke
für jede
Zeile. Die Papierbewegungsgeschwindigkeit wird auf der Grundlage
der Anzahl der Blöcke
Zeile für
Zeile gesetzt, wird jedoch auch ausgeglichen, so daß sie sich nicht
zu sehr von einer Zeile zur nächsten ändert.
-
Genauer
gesagt wird die Anzahl der Druckelementblöcke variabel auf einer Pro-Zeilenbasis
auf der Grundlage der Anzahl der angetriebenen Punkte in jeder Zeile
eingestellt, wenn jedoch die Änderung der
Papierbewegungsgeschwindigkeit eine spezifizierte Höchstgrenze
wegen der Änderung
in der Anzahl der Druckelementblöcke übersteigt,
wird ein Ausgleichsprozeß angewendet,
um die Änderung
der Papierbewegungsgeschwindigkeit zu begrenzen.
-
Dieser
Ausgleichsprozeß bewertet
die Änderung
in der variabel gesetzten Anzahl der Druckelementblöcke. Dies
kann leicht und effektiv erreicht werden, indem Information, die
die Anzahl der Blöcke in
jeder Zeile angibt, zu den im Bildpuffer 16 für jede Zeile
gespeicherten Bilddaten hinzugefügt
wird. Diese hinzugefügten
Daten werden bestimmt, wenn die Bilddaten von den Druckdaten erzeugt
werden, oder durch die Druckersteuerungssoftware des Hostcomputers.
-
In
der vorliegenden Ausführungsform
sind die Bildumwandlungseinheit 14, die Druckmultiplexsteuereinheit 30,
und andere Komponenten als Software implementiert, die von einem
Mikroprozessor ausgeführt
wird.
-
2 zeigt
ein Beispiel der Relation zwischen der Papierbewegungsgeschwindigkeit
und der Anzahl der Druckelementblöcke einerseits und des Druckpunktmusters
andererseits. 2(a) zeigt einen Teil
des im Bildpuffer 16 gespeicherten Inhalts. Der Bildpuffer 16 speichert
Bilddaten für
Zeilen N bis N + 5, und die Anzahl der Druckelementblöcke für jede Zeile,
wie sie auf der Grundlage der Anzahl der angetriebenen Punkte in
jeder Zeile bestimmt sind. 2(b) zeigt
die Änderung
in der Anzahl der Druckelementblöcke
und die Änderung
in der Papierbewegungsgeschwindigkeit, wenn kein Ausgleich angewendet
wird. Für
die gleiche Situation wie in 2(a) dargestellt,
zeigt 3(a) die Änderung in der Anzahl der Druckelementblöcke und
die Änderung
in der Papierbewegungsgeschwindigkeit, wenn ein Ausgleich gemäß der ersten
Ausführungsform
angewendet wird.
-
Wie
in 2(b) gezeigt, ist die Anzahl der Druckelementblöcke, wenn
der Ausgleich nicht angewendet wird, bei diesem Beispiel wie folgt:
2 in Zeile N, 4 in Zeile N + 1, 2 in Zeile N + 2, 1 in Zeile N +
3, 2 in Zeile N + 4, und 2 in Zeile N + 5. Wenn der Ausgleich angewendet
wird, ändert
sich die Anzahl der Blöcke
wie folgt: 2 in Zeile N, 4 in Zeile N + 1, 2 in Zeile N + 2, 2 in
Zeile N + 3, 2 in Zeile N + 4, und 2 in Zeile N + 5 (3(a)). Wenn der Ausgleich nicht angewendet
wird, verursacht die Änderung
in der Anzahl der Blöcke
in Zeile N + 3 eine wesentliche Änderung
in der Papierbewegungsgeschwindigkeit bei den Zeilen vor und nach
Zeile N + 3, wie in 2(b) gezeigt,
und Druckunregelmäßigkeiten
sind leicht die Folge. Jedoch wird durch Ausgleichen der Anzahl
der Blöcke über den
Bereich von Zeilen einschließlich Zeile
N + 3, wie in 3(a) gezeigt, eine drastische Änderung
der Papierbewegungsgeschwindigkeit vermieden und Druckunregelmäßigkeiten
kommen nicht leicht vor.
-
Ausführungsform 2
-
3(b) stellt die Wirkungsweise einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung für
das gleiche Punktmuster dar (2(a)).
Wie 3(a), zeigt 3(b) die
Anzahl der Druckelementblöcke
und die Papierbewegungsgeschwindigkeit. Ein Funktionsblockdiagramm
dieser zweiten Ausführungsform
ist identisch mit der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform.
-
Bei
der ersten Ausführungsform
werden Änderungen
in der Papierbewegungsgeschwindigkeit indirekt ausgeglichen, indem
eine gleichmäßige Begrenzung
bei der Änderung
in der Anzahl der Druckelementblöcke
bewirkt wird. Statt die Änderung
in der Anzahl der Druckelementblöcke
zu begrenzen, verhindert diese zweite Ausführungsform Druckunregelmäßigkeiten
vielmehr durch direkte Begrenzung oder Beseitigung großer Änderungen
bei der Papierbewegungsgeschwindigkeit, im besonderen plötzliche Änderungen,
die die Abtastgeschwindigkeit erhöhen.
-
Die
erlaubte Papierbewegungsgeschwindigkeit wird abhängig von der Anzahl der Druckelementblöcke begrenzt,
aber innerhalb dieser Begrenzung ist es nicht notwendig, die Papierbewegungsgeschwindigkeit
auf die von der Anzahl der Blöcke
erlaubte maximale Geschwindigkeit zu setzen. Die Druckgeschwindigkeit
kann durch variables Setzen der Papierbewegungsgeschwindigkeit in
Verbindung mit der Anzahl der Druckelementblöcke optimiert werden, die Gesamtdruckgeschwindigkeit
wird aber nicht nennenswert abfallen, auch wenn für eine bestimmte
Zeile die Papierbewegungsgeschwindigkeit niedriger gesetzt wird
als die durch die Anzahl der Druckelementblöcke erlaubte, wenn andererseits
dadurch eine abrupte Änderung
der Papierbewegungsgeschwindigkeit sein würde. Folglich kann diese zweite
Ausführungsform
der Erfindung ebenfalls effektiv Druckunregelmäßigkeiten verhindern, ohne
die Druckgeschwindigkeit des Druckers besonders herabzusetzen.
-
Es
sei angemerkt, daß diese
Erfindung auch bei vielen Arten von Druckern, wie Tintenstrahldrucker,
Thermodrucker, etc. angewendet werden kann.
-
Durch
das dementsprechende Vorsehen eines Steuermittels zum Ausgleichen
der Änderung der
Papierbewegungsgeschwindigkeit bei einem einen Zeilendruckkopf verwendenden
Drucker, den Zeitmultiplexantrieb der Druckelemente so, daß der Antriebsstrom
kein spezifiziertes Limit übersteigt, und
das Bestimmen der Anzahl der Druckelementblöcke und der Papierbewegungsgeschwindigkeit separat
für jede
zu druckende Zeile, kann der zum Antrieb des Druckkopfs benötigte maximale
Treiberstrom herabgesetzt werden, ohne die Druckgeschwindigkeit
des Druckers besonders zu begrenzen, und Druckunregelmäßigkeiten,
die als Folge des Zeitmultiplexantriebs der Druckelemente entstehen, können wirksam
reduziert werden.