JP2002086807A - ドットマトリクスプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成であるにも拘わらず、汎用性に富
み、印字品質の高いドットマトリクスプリンタの提供を
目的とする。 【解決手段】 ドットマトリクスプリンタ１は、パルス
信号を出力するエンコーダ４と、一定周期で基本クロッ
ク信号を出力する基本クロック出力手段１４と、エンコ
ーダ４からのパルス信号における所定期間内に基本クロ
ック信号の出力数を計数する基本クロック計数手段１５
と、任意の逓倍数を設定入力するための設定入力手段１
１と、計数された基本クロック信号の出力数を設定入力
手段１１からの逓倍数で除して、前記所定期間内におけ
る被印刷物と印字ヘッド２の相対移動量に応じたパルス
長の信号を生成する信号生成手段１８と、生成された信
号を適宜のパルス長に分周することにより印字データ信
号を生成し印字ヘッドに出力する印字データ信号出力手
段１９とを少なくとも備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば文字や図形
などのフォントをドットで印刷するドットマトリクスプ
リンタに関するものである

【０００２】

【従来の技術】一般的なドットマトリクスプリンタの印
字ヘッド、信号出力状態、および印刷ドット状態を図４
に、制御系統を図５に、各種信号の出力状態を図６にそ
れぞれ示す。かかるドットマトリクスプリンタ（例え
ば、インクジェットプリンタ）において、被印刷物に印
刷する印字ヘッド２はインク噴射用として例えば３２個
の噴射ノズル９，９，９，・・・が縦並びに設けられて
いる。この印字ヘッド２は被印刷物の搬送方向（矢印Ｃ
方向）に角度θ傾けて使用されることが多い。図４中符
号のＨは傾けられた印字ヘッド２における最下端（Ｎ
ｏ．１）の噴射ノズル９から最上端（Ｎｏ．３２）の噴
射ノズル９までの高さ、ＷｈはＮｏ．１の噴射ノズル９
からＮｏ．３２の噴射ノズル９までの横幅、ｘは隣合っ
た噴射ノズル９，９から順次印刷されるドットの印字周
期をそれぞれ表している。すなわち、印字ヘッド２の傾
斜角度θにより印字の最大高さや最大文字幅が決まる。

【０００３】かかる従来のドットマトリクスプリンタで
は、被印刷物搬送用のコンベアに接して回転するプーリ
をエンコーダに接続しておき、印字ヘッド２に対する被
印刷物の搬送速度をエンコーダで検出するようになって
いる。この場合、印字ヘッド２の傾斜角度θデータを制
御装置に予め設定入力しておけば、エンコーダで検出し
た搬送速度データと前記の傾斜角度θデータに基づい
て、制御装置内で最適な印字タイミングの印字データ信
号を演算して印字ヘッド２へ出力し、例えば図４に示す
ような一連のドットで縦線を表した印字Ｐを被印刷物の
表面に印刷するようになっている。

【０００４】すなわち、印字ヘッド２に対し被印刷物が
相対移動すると、エンコーダ４は、印字ヘッド２に対す
る被印刷物の移動量に応じたパルス長のＡ相パルス信号
（図中、Ａ相信号）と、Ａ相パルス信号に対し９０度位
相差を有するＢ相パルス信号（図中、Ｂ相信号）を４逓
倍回路５０へ出力する。そこで、４逓倍回路５０は、プ
ーリの円周Ｘｅ（例えば、Ｘｅ＝２３４ｍｍ／回転）
を、エンコーダ４の出力パルス数Ｐｅ（例えば、Ｐｅ＝
５０００パルス／回転）の４倍値で除して４逓倍信号
（Ｘｅ／（Ｐｅ×４））を生成し、解像度を４倍高くす
る。尚、前記した４逓倍信号（Ｘｅ／（Ｐｅ×４））の
周波数は、ドットマトリクスプリンタの基本制御に用い
られる基本クロック信号の周波数よりも小さい。

【０００５】続いて、カウントＩＣなどに代表される分
周回路５１が、４逓倍回路５０からの４逓倍信号（Ｘｅ
／（Ｐｅ×４））を分周数ｎの逆数（１／ｎ）で除して
分周することにより、解像度を戻した印字データ信号
（図４の信号出力）を生成する。このように生成された
印字データ信号は印字データ出力回路５２により印字ヘ
ッド２に出力される。印字ヘッド２では、Ｎｏ．１の噴
射ノズル９からインクを噴出して被印刷物の表面にドッ
トを印刷する。Ｎｏ．１の噴射ノズル９の印字出力から
印字周期ｘ後にＮｏ．２の噴射ノズル９からインクが噴
出され、Ｎｏ．１による印刷位置の上方にドットを印刷
する。以下同様にして、時間ｔの経過とともに、印刷ド
ットを積み上げていき、最終的に印字Ｐを得るようにな
っている。

【０００６】上記の印字周期ｘは次式で表される。 ｘ（ｍｍ）＝Ｗｈ／（（Ｎ−１）×ｐ） （式中、ｐは印字の文字幅（横倍角）を表すピッチであ
り大きな数値が設定されるほど文字幅が狭くなる。Ｎは
噴射ノズル９の総数（Ｎ＝３２）である。） この場合、分周回路５１で分周数ｎにより生成される印
字データ信号は、 （Ｘｅ×ｎ）／（Ｐｅ×４）＝（２３４×ｎ）／（５０
００×４） なので、印字周期ｘが次式を満たすように、 円周Ｘｅのプーリおよび出力パルス数Ｐｅのエンコーダ
４を選定する必要がある。すなわち、分周回路５１にお
いて常に分周数ｎが整数となるような、プーリの円周Ｘ
ｅとエンコーダ出力パルス数Ｐｅを予め設定しておかな
ければならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最適に選定
した標準プーリを用いる場合は、印字仕様が限定される
という不具合がある。この場合、所望する文字高さ、文
字幅ピッチ、重ね打ち濃度などの設定条件が変わると、
分周回路５１における最適な分周数ｎが実数（例えば
３．５）となることがある。しかしながら、実際に分周
回路５１で使用できる分周数ｎは整数（例えば４．０）
であるため、出力された印字データ信号の印字周期ｘが
適正でなくなって、印刷された印字Ｐが傾いたり歪んだ
りする。そのため、プーリの円周Ｘｅとエンコーダ出力
パルス数Ｐｅが適正範囲外の場合は、プーリやエンコー
ダ４を適正なものに交換しなければならず、汎用性に乏
しかった。

【０００８】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、簡単な構成であるにも拘わら
ず、汎用性に富み、印字品質の高いドットマトリクスプ
リンタの提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るドットマトリクスプリンタは、被印刷
物との間で相対移動する印字ヘッドに、文字や図形など
のフォントを構成するドットに係る印字データ信号を出
力して被印刷物にフォントを印刷するドットマトリクス
プリンタにおいて、被印刷物と印字ヘッドの相対移動量
に応じたパルス長のＡ相パルス信号と、Ａ相パルス信号
に対し９０度位相差を有するＢ相パルス信号を出力する
エンコーダと、一定周期で基本クロック信号を出力する
基本クロック出力手段と、エンコーダからのＡ相パルス
信号、エンコーダからのＢ相パルス信号、または、前記
Ａ相パルス信号および前記Ｂ相パルス信号から生成され
た生成信号における、或るパルス立上り時点またはパル
ス立下がり時点から、以後のパルス立上り時点またはパ
ルス立下がり時点までの所定期間内に基本クロック出力
手段から出力された基本クロック信号の出力数を計数す
る基本クロック計数手段と、任意の逓倍数を設定入力す
るための逓倍数設定入力手段と、基本クロック計数手段
により計数された基本クロック信号の出力数を、逓倍数
設定入力手段から設定入力された逓倍数で除して、前記
所定期間内における被印刷物と印字ヘッドの相対移動量
に応じたパルス長の信号を生成する信号生成手段と、信
号生成手段により生成された信号を適宜のパルス長に分
周することにより印字データ信号を生成し印字ヘッドに
出力する印字データ信号出力手段とを備えた構成にして
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の一実施形態に係るドット
マトリクスプリンタおよび搬送中の被印刷物を示す外観
図である。図において、この実施形態に係るドットマト
リクスプリンタ１は、走行するコンベア６の搬送経路の
側方に支柱７などで固定配置される印字ヘッド２と、コ
ンベア６に接して回転するプーリ５と連結されて被印刷
物Ｄの移動量に対応したパルス信号を出力するエンコー
ダ４と、印字ヘッド２による被印刷物Ｄへの印刷動作を
制御する制御装置３とから主に構成されている。コンベ
ア６はダンボール箱などの被印刷物Ｄを載置して矢印Ｃ
方向に搬送するようになっている。

【００１１】次に、ドットマトリクスプリンタ１の制御
系統を図２に示す。前記の制御装置３は汎用のＣＰＵ、
データバス、入出力ポートなどからなる制御手段１０を
中心として構成されている。制御手段１０は、エンコー
ダ４から入力されたパルス信号の状態を検知するパルス
信号検知手段１３と、一定周期で基本クロック信号ＣＬ
を出力する基本クロック出力手段１４と、基本クロック
出力手段１４から出力された基本クロック信号ＣＬの出
力数ＣＬｉを計数する基本クロック計数手段１５と、計
数された基本クロック信号ＣＬの出力数ＣＬｉに基づい
て被印刷物Ｄと印字ヘッド２の相対移動量に応じたパル
ス長の信号ＰＤを生成する信号生成手段１８と、信号生
成手段１８からの信号に基づいて印字データ信号を生成
し印字ヘッド２に出力する印字データ信号出力手段１９
とを備えている。

【００１２】制御手段１０の信号入力側には、コンベア
６の走行位置や走行速度に関連した信号を出力するエン
コーダ４、文字や図形などのフォントを構成するドット
データを記憶しているフォントメモリ１２、任意の逓倍
数ｍを外部から設定入力するために用いられるキーボー
ドやマウスなどの設定入力手段（逓倍数設定入力手段の
例）１１がそれぞれデータ通信可能に接続されている。
制御手段１０の信号出力側には、基本クロック計数手段
１５により計数された基本クロック信号ＣＬの出力数Ｃ
Ｌｉを一時記憶しておく基本クロック記憶手段１６と、
外部から設定入力された逓倍数ｍを記憶しておく逓倍数
記憶手段１７と、被印刷物Ｄ（図１参照）へ印字する印
字ヘッド２とが接続されている。

【００１３】この場合、フォントメモリ１２、基本クロ
ック記憶手段１６、逓倍数記憶手段１７は、信号生成手
段１８の信号入力側にデータ通信可能に接続されてい
る。基本クロック記憶手段１６は基本クロック計数手段
１５の信号出力側とデータ通信可能に接続されている。
また、印字ヘッド２はインク噴射用として例えば３２個
の噴射ノズル９，９，９，・・・が縦並びに設けられて
いる。各噴射ノズル９には噴射駆動源となるピエゾ素子
などのドライバ（図示省略）がそれぞれ並設されてい
る。

【００１４】引続き、上記構成によるドットマトリクス
プリンタ１の動作を図１〜図３を用いて説明する。ここ
では、コンベア６により搬送中の被印刷物（図１参照、
例えばダンボール箱）Ｄの外側面に縦線「｜」を印刷す
る例を示す。印刷に先立って、操作者により設定入力手
段１１から任意の逓倍数ｍ（整数値であり、例えばｍ＝
１０００）が予め設定入力され、逓倍数記憶手段１７に
記憶されている。また、コンベア６の搬送路の側方位置
であって噴射インクによる印刷可能な位置に、印字ヘッ
ド２が搬送方向（矢印Ｃ方向）に沿って角度θ（図４参
照）傾けて設置されている。

【００１５】そこで、コンベア６が走行駆動すると、プ
ーリ５が回転しエンコーダ４を作動させる。これによ
り、エンコーダ４は、印字ヘッド２に対する被印刷物Ｄ
の移動量に応じたパルス長のＡ相パルス信号と、Ａ相パ
ルス信号に対し９０度位相差のＢ相パルス信号を出力す
る。尚、エンコーダ４からの入力パルス信号ＥＰとして
は、例えば、Ａ相パルス信号、Ｂ相パルス信号、また
は、Ａ相パルス信号およびＢ相パルス信号から生成され
た４逓倍信号（生成信号の例）などが挙げられるが、こ
の実施形態では、例えばＡ相パルス信号を入力パルス信
号ＥＰとする。入力パルス信号ＥＰが制御手段１０のパ
ルス信号検知手段１３に出力されると、パルス信号検知
手段１３は入力パルス信号ＥＰにおけるパルス立上り時
点ＢＵおよびパルス立下がり時点ＢＤを検知して基本ク
ロック計数手段１５へ出力する。

【００１６】続いて、基本クロック計数手段１５は、入
力パルス信号ＥＰのパルス立上り時点ＢＵ〜パルス立下
がり時点ＢＤ間の所定期間Ｔ１内において基本クロック
出力手段１４から出力された基本クロック信号ＣＬの出
力数ＣＬｉを計数する。このように計数された基本クロ
ック信号ＣＬの出力数ＣＬｉはいったん基本クロック記
憶手段１６に記憶される。前記の出力数ＣＬｉは所定期
間Ｔ１内における被印刷物Ｄの移動量の関数となる。そ
して、信号生成手段１８は、フォントメモリ１２に記憶
されているフォント（例えば、縦線「｜」）を構成する
ドットデータと、基本クロック記憶手段１６に記憶され
ている基本クロック信号ＣＬの出力数ＣＬｉと、逓倍数
記憶手段１７に記憶されている逓倍数ｍ(＝１０００)と
を読み出し、基本クロック信号ＣＬの出力数ＣＬｉを逓
倍数ｍで除して解像度を大幅に高め、所定期間Ｔ１内に
おける被印刷物Ｄと印字ヘッド２の相対移動量に応じた
最適なパルス長Ｓ１の信号ＰＤを生成する。このとき、
信号ＰＤのパルス長Ｓ１は次式で表される。 Ｓ１＝直前期間Ｔ１のＣＬｉ／ｍ

【００１７】次に、印字データ信号出力手段１９は、信
号生成手段１８からの信号ＰＤを分周数ｎ（整数値であ
り、例えばｎ＝１００１）により適宜のパルス長に分周
することにより解像度を戻して、印字周期ｘの印字デー
タ信号を生成する。このように生成された印字データ信
号は印字データ信号出力手段１９により印字ヘッド２に
出力されてフォントの印刷に供される。

【００１８】続いて、入力パルス信号ＥＰのパルス立下
がり時点ＢＤ〜パルス立上り時点ＢＵ間の所定期間Ｔ２
内に計数された基本クロック信号ＣＬの出力数ＣＬｉ
も、所定期間Ｔ１内のときと同様に処理される。例え
ば、パルス長Ｓ２（Ｓ２＝直前期間Ｔ２のＣＬｉ／ｍ）
の信号ＰＤが生成され、更に分周数ｎで分周された印字
データ信号が印字ヘッド２に出力されるようになってい
る。上記の印字データ信号における適宜のパルス長と
は、角度θ傾いた印字ヘッド２の横幅Ｗｈの範囲内（３
１回の間隔）でドットを打ち分けられる好適なパルス長
Ｓ１，Ｓ２であり、かかるパルス長Ｓ１，Ｓ２により適
正な印字タイミングの印字データ信号が得られ、印字Ｐ
に歪みや傾きが生じることを防止できる。

【００１９】上記のように、本実施形態のドットマトリ
クスプリンタ１は、直近に計数された基本クロック信号
の出力数ＣＬｉを用い、大きな値の逓倍数（任意の逓倍
数）ｍで逓倍して相対移動量に応じたパルス長の信号Ｐ
Ｄを算出し、この信号ＰＤを大きな値の分周数ｎで分周
して大まかな印字周期ｘの印字データ信号を算出するよ
うにしてあるので、移動距離Ｘｅに関係する項の値と比
べ、エンコーダ出力パルス数Ｐｅに関係する項の値が充
分に大きくなる。従って、印字データ信号出力手段１９
において使用したい最適な分周数が例えば１０００．５
である場合に、実際に用い得る分周数ｎは１００１とな
るため、これらの誤差は０．０５％と極めて低い。

【００２０】すなわち、印字データ信号出力手段１９で
分周する際の分周数ｎが大きくなるため、実際に分周し
たい分周数（実数）と、現実の分周に用いる分周数ｎ
（整数）とに大きな差がでない。従って、被印刷物Ｄ表
面の印字Ｐに歪みや傾きを生じさせない。因みに、前述
した従来装置では、最適な分周数が３．５であっても、
使用する分周数ｎを４．０にせざるを得ず、誤差は１４
％と高い。そのため、３．５と４．０の誤差が印字周期
ｘに現れて印字Ｐに乱れを引き起こしていた。また、こ
のドットマトリクスプリンタ１は、キーボードやマウス
などの設定入力手段１１を、大きな値の逓倍数ｍを外部
から設定入力するための逓倍数設定入力手段として共用
し、基本クロック計数手段１５と印字データ信号出力手
段１９の間に、信号生成手段１８を設けた簡単な構成で
あり、使い勝手がよい。

【００２１】ところで、本実施形態の制御手段１０は高
精度の位置制御に使えないが、大局的で瞬間的な相対移
動速度の検出には実用上の支障を生じることなく使用で
きる。すなわち、プリンタの場合、相対移動速度の変化
はほとんどないので、或る程度大まかな相対移動速度さ
え把握していれば差し支えがないから、この制御手段１
０を好適に使用することができる。

【００２２】尚、上記の実施形態ではインクジェット式
のドットマトリクスプリンタを例示したが、本発明はそ
れに限定されるものでなく、例えばレーザマーキング式
やワイヤドット式のものにも適用可能であるのは言うま
でもない。また、上記では印字ヘッドを静置させて被印
刷物を移動させるタイプのドットマトリクスプリンタを
例示したが、本発明は、被印刷物を静置させて印字ヘッ
ドを移動させるタイプのドットマトリクスプリンタにも
適用可能である。また、基本クロック信号の出力数を計
数する所定期間は、入力パルス信号におけるパルス立上
り時点からパルス立上り時点の間、またはパルス立下が
り時点からパルス立下がり時点の間としても構わない。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るドッ
トマトリクスプリンタによれば、直近に計数された基本
クロック信号の出力数と、設定入力された逓倍数を用い
て得た信号を分周するにあたり、印字データ信号出力手
段で使用したい最適な分周数と、実際に用い得る分周数
はいずれも、従来と比べて大きな値を使用できるので、
分周数の誤差が極めて小さくなる。従って、被印刷物に
印刷された印字に歪みや傾きを生じにくく、高い印字品
質を提供することができる。また、印字品質を決定する
逓倍数は逓倍数設定入力手段により任意の値を設定入力
できるため、使い勝手がよく汎用性に富んでいる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るドットマトリクスプ
リンタおよび搬送中の被印刷物を示す外観図である。

【図２】前記ドットマトリクスプリンタの制御系統を示
すブロック図である。

【図３】前記ドットマトリクスプリンタにおける各種の
信号状態を示すタイムチャートである。

【図４】一般的なドットマトリクスプリンタの印字ヘッ
ド、信号出力状態、および印刷ドット状態を示す説明図
である。

【図５】従来のドットマトリクスプリンタの制御系統を
示すブロック図である。

【図６】従来のドットマトリクスプリンタにおける各種
の信号状態を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ ドットマトリクスプリンタ ２ 印字ヘッド ４ エンコーダ ５ プーリ ６ コンベア １０ 制御手段 １１ 設定入力手段（逓倍数設定入力手段） １４ 基本クロック出力手段 １５ 基本クロック計数手段 １８ 信号生成手段 １９ 印字データ信号出力手段 ＢＵ パルス立上り時点 ＢＤ パルス立下がり時点 ＣＬ 基本クロック信号 ＣＬｉ 出力数 Ｄ 被印刷物 ＥＰ 入力パルス信号 ｍ 逓倍数 ｎ 分周数 Ｐ 印字 ＰＤ 信号 Ｔ１ 所定期間 Ｔ２ 所定期間 Ｓ１ パルス長 Ｓ２ パルス長

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被印刷物との間で相対移動する印字ヘッ
   ドに、文字や図形などのフォントを構成するドットに係
   る印字データ信号を出力して被印刷物にフォントを印刷
   するドットマトリクスプリンタにおいて、 被印刷物と印字ヘッドの相対移動量に応じたパルス長の
   Ａ相パルス信号と、Ａ相パルス信号に対し９０度位相差
   を有するＢ相パルス信号を出力するエンコーダと、 一定周期で基本クロック信号を出力する基本クロック出
   力手段と、 エンコーダからのＡ相パルス信号、エンコーダからのＢ
   相パルス信号、または、前記Ａ相パルス信号および前記
   Ｂ相パルス信号から生成された生成信号における、或る
   パルス立上り時点またはパルス立下がり時点から、以後
   のパルス立上り時点またはパルス立下がり時点までの所
   定期間内に基本クロック出力手段から出力された基本ク
   ロック信号の出力数を計数する基本クロック計数手段
   と、 任意の逓倍数を設定入力するための逓倍数設定入力手段
   と、 基本クロック計数手段により計数された基本クロック信
   号の出力数を、逓倍数設定入力手段から設定入力された
   逓倍数で除して、前記所定期間内における被印刷物と印
   字ヘッドの相対移動量に応じたパルス長の信号を生成す
   る信号生成手段と、 信号生成手段により生成された信号を適宜のパルス長に
   分周することにより印字データ信号を生成し印字ヘッド
   に出力する印字データ信号出力手段とを備えていること
   を特徴とするドットマトリクスプリンタ。