JP2007111863A - テープ印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】連続運転時のDCモータ2の発熱による巻線抵抗値の上昇やテープ種別による負荷変動等によって、DCモータ2のテープ印字中における定速走行時の回転速度が変動しても、このDCモータ2の回転量を検出するフォトセンサ49bのパルス数が制御パルス数(本実施例では、DCモータ2の4回転に相当する36パルスである。)に達する毎に、印字周期代数Tが補正される。そして、この印字周期代数Tをサーマルヘッド13を印字駆動する印字周期(T)とし、サーマルヘッド13を介して印字周期(T)毎に表層テープ31へのライン印刷を行う(S6〜S11)。
【選択図】図9
Description
例えば、印字媒体にドットパターンで印字する印字ヘッドと、その印字ヘッドまたは前記印字媒体を相対的に移動させるための送り機構と、前記印字ヘッドおよび前記送り機構を制御する制御手段とを備えたものであり、更に、前記送り機構の駆動源に、回転角度を検出せずに、一定の回転数で回転するように制御されるDCモータを備え、制御手段がこのDCモータの起動直後の回転の安定していない時は、印字を禁止し、回転数が一定値に安定した時に、一定の周波数で印字するように構成したものがある(例えば、特許文献1参照。)。
そして、このような構成により、印字ヘッドまたは印字媒体を相対的に移動させるための送り機構の駆動モータに安価で、エネルギー効率のよいDCモータを用いることができる為に、低消費電力でかつ低価格なドットプリンタを実現できる。
このため、DCモータの回転量をエンコーダで検出し、DCモータが一定量回転する毎にサーマルヘッドによる印字駆動を行うことが考えられるが、この場合には、ユーザがDCモータの一定回転量に対応するテープの搬送長さを補正できないため、印字長さを微調整するテープ長補正を行うことができないという問題がある。
これにより、連続運転時のDCモータの発熱による巻線抵抗値の上昇やテープ種別による負荷変動等によって、DCモータのテープ印字中における定速走行時の回転速度が変動しても、このDCモータの回転量が所定回転量に達する毎に、サーマルヘッドの印字周期が順次補正されるため、DCモータの回転速度が変動しても、サーマルヘッドの印字周期を補正して印字品質の高い高精度の定長印刷をすることが可能となる。
また、エンコーダによってDCモータの回転量を測定する場合には、DCモータの回転量が所定回転量(例えば、4回転乃至5回転である。)に達する駆動時間(例えば、100msec程度の駆動時間である。)を繰り返し検出すればよいため、エンコーダの解像度を低くすることが可能となり、制御回路の負担の軽減化及び製造コストの削減化を図ることができる。
先ず、本実施例に係るテープ印刷装置の概略構成について図1乃至図3に基づき説明する。
図1に示すように、本実施例に係るテープ印刷装置1は、その上面に文書データからなるテキストを作成するための文字入力キー3A、テキスト等の印字を指令する印刷キー3B、後述の搬送長さ補正値を入力するための長さ補正キー3F、及び、改行指令や各種処理の実行、選択を指令するリターンキー3R、文字等のキャラクタを複数行に渡って表示する液晶ディスプレイ(LCD)6上でカーソルを上下、左右に移動させるカーソルキー3C等を設けたキーボード3を有している。また、テープ印刷装置1の内部には、以下で説明するテープ収納カセット30(図2参照)を着脱自在に装着することができると共に、テープ駆動印刷機構10及びテープを切断するためのカッター17(共に図2参照)が含まれており、テープ収納カセット30から引き出されて印刷されたテープはカッター17で切断された後に、テープ印刷装置1の左側面部に設けられた排出口5から排出される。また、図1には描かれていないものの、テープ印刷装置1の右側面部には、パーソナルコンピュータなどの外部機器78との有線または無線接続を行うための接続インターフェイス67(共に図4参照)が設けられている。
また、カセット収納部フレーム11からはプレート12が立設している。プレート12のプラテンローラ21側には、多数の発熱素子が図2の紙面垂直方向に1列に配列されたサーマルヘッド13が配置されている。プレート12は、テープ収納カセット30が所定位置に装着されたときに、テープ収納カセット30の凹部14にはめ込まれる。また、図3に示すように、カセット収納部フレーム11からは、リボン巻取りローラ15及び接合ローラ駆動ローラ16が立設している。テープ収納カセット30が所定位置に装着されると、リボン巻取りローラ15及び接合ローラ駆動ローラ16はそれぞれ巻取りスプール35及び接合ローラ39内に挿入される。
なお、図3に示したフォトセンサ49bを用いる代わりに、1つの2相フォトセンサを用いてDCモータ2の正転・逆転の検出を行うことも可能である。
尚、この電子ガバナ回路73は、例えばLA5528N(メーカ:三洋電機株式会社)等の制御ICである。
他方、サーマルヘッド13は、DCモータ2の定速走行時以外(つまり、DCモータ2への電力供給が中断されてからDCモータ2が停止するまで、及び、DCモータ2への電力供給が再開されてからDCモータ2が定速走行を開始するまで)には、原則として、エンコーダ49のフォトセンサ49bの出力信号に基づいて停止される。このように定速走行時以外にはサーマルヘッド13を停止することにより、印刷ドットの位置ずれを高い精度で防止し、歪みの無い印字を実現できる。
図6に示すように、テープ種類補正テーブル81は、テープ収納カセット30に収納されたテープの種類を表す「テープ種類」と、この「テープ種類」に対応してサーマルヘッド13を印字駆動する初期印字周期(T0)に積算して補正する補正値を表す「テープ種類補正値」とから構成されている。
また、「テープ種類補正値」には、「テープ種類」の「3.5mm、レセプタ」、「6mm、レセプタ」、「9mm、レセプタ」等の5種類に対して、それぞれ「1」の数値が予め格納されている。また、「テープ種類補正値」には、「テープ種類」の「6mm、ラミネート」、「9mm、ラミネート」、「12mm、ラミネート」等の7種類に対して、それぞれ「0.985」の数値が予め格納されている。即ち、「テープ種類」の「6mm、ラミネート」、「9mm、ラミネート」、「12mm、ラミネート」等の7種類の初期印字周期は、後述のようにサーマルヘッド13の初期印字周期が少し短い時間になるように補正される(図10参照)。
図7に示すように、テープ長補正テーブル82は、プラテンローラ21の摩耗等によってDCモータ2の回転量に対するテープ搬送長さが変動した場合に、ユーザが選択して変更することができるテープ搬送長さの補正量を表す「搬送長さ補正値」と、この「搬送長さ補正値」に対応してサーマルヘッド13を印字駆動する印字周期(T)に積算して補正する補正値を表す「テープ長補正値」とから構成されている。
また、「搬送長さ補正値」には、テープ搬送長さを約3%増加することを表す「+3」と、テープ搬送長さを約2%増加することを表す「+2」と、テープ搬送長さを約1%増加することを表す「+1」と、テープ搬送長さを変更しないことを表す「0」と、テープ搬送長さを約1%減少させることを表す「−1」とが予め格納されている。
また、「テープ長補正値」には、「搬送長さ補正値」の「+3」に対して「1.03」、「搬送長さ補正値」の「+2」に対して「1.02」、「搬送長さ補正値」の「+1」に対して「1.01」、「搬送長さ補正値」の「0」に対して「1」、「搬送長さ補正値」の「−1」に対して「0.99」が予め格納されている。従って、後述のようにユーザが選択した「搬送長さ補正値」に対応してサーマルヘッド13の印字周期が補正される(図10参照)。
図8に示すように、ユーザがキーボード3の長さ補正キー3Fを押下した場合には、液晶ディスプレイ(LCD)6に、先ず、「搬送長さ補正値」の「0」を選択する旨を表す「長さ補正:0」が表示される。そして、ユーザがリターンキー3Rを押下すると、「搬送長さ補正値」として「0」がEEPROM63に格納されると共に、液晶ディスプレイ6は、文字入力モードに戻る。
一方、ユーザが長さ補正キー3Fを繰り返し押下した場合には、液晶ディスプレイ6に、「搬送長さ補正値」の「+1」を選択する旨を表す「長さ補正:+1」、「搬送長さ補正値」の「+2」を選択する旨を表す「長さ補正:+2」、「搬送長さ補正値」の「+3」を選択する旨を表す「長さ補正:+3」、「搬送長さ補正値」の「−1」を選択する旨を表す「長さ補正:−1」が長さ補正キー3Fを押下する毎に順次表示され、更に長さ補正キー3Fを押下すると、「搬送長さ補正値」の「0」を選択する旨を表す「長さ補正:0」の表示に戻る。そして、いずれかの表示の際に、ユーザがリターンキー3Rを押下すると、液晶ディスプレイ6の表示に対応する「搬送長さ補正値」として「+1」、「+2」、「+3」、「−1」、「0」のうちのいずれかがEEPROM63に格納されると共に、液晶ディスプレイ6は、文字入力モードに戻る。尚、工場出荷時には、「搬送長さ補正値」として「0」がEEPROM63に格納されている。
図9に示すように、先ず、ステップ(以下、Sと略記する)1において、テープ印刷装置1のCPU61は、キーボード3の印刷キー3Bが押下された場合には、ROM64からサーマルヘッド13を印字駆動する初期印字周期(T0)(本実施例では、T0=14.1msecで、フォトセンサ49bの約5パルスに相当する。)を読み出し、印字周期代数Tにこの初期印字周期(T0)を代入してRAM66に記憶する。
そして、S2において、CPU61は、カセットセンサ7を介してテープ収納カセット30に収納されているテープのタイプとテープ幅とを特定し、EEPROM63に格納されているテープ種類補正テーブル81の「テープ種類」として、該当する「テープ種類」に対応する「テープ種類補正値」を読み出す。そして、CPU61は、RAM66から印字周期代数Tを読み出し、この印字周期代数Tに「テープ種類補正値」を積算した値を、再度、印字周期代数TとしてRAM66に記憶する。
また、CPU61は、カセットセンサ7から「1100111」のカセット信号が入力されている場合には、テープ収納カセット30に収納されているテープのテープ幅が9mmでレセプタータイプであると特定し、テープ種類補正テーブル81の「テープ種類」の「9mm、レセプター」に対応する「テープ種類補正値」の「1」を読み出す。そして、RAM66から印字周期代数Tを読み出し、この印字周期代数Tに「1」を積算した値を、再度、印字周期代数TとしてRAM66に記憶する。
そして、S4において、CPU61は、CPU61は、スイッチングトランジスタ72をオンにしてDCモータ2への電力供給を開始する。これにより、電子ガバナ回路73は、DCモータ2の逆起電力が、一定値となるようにDCモータ2を比例電流制御する。
また、S5において、CPU61は、フォトセンサ49bからのパルス周期を検出して加速領域が終了して定速回転数になるのを待つ。尚、DCモータ2を起動してから一定時間待つようにしてもよい。
また、S7において、CPU61は、回転補正周期タイマとしてのタイマ67を初期化後、即ち、タイマ67の計測時間TMを読み出し、該計測時間TMに「0」を代入して再度タイマ67に格納後、タイマ67による時間の計測を開始して、DCモータ2の回転量が所定回転量(本実施例では、4回転で、フォトセンサ49bの36パルスである。)に達するまでの時間の計測を開始する。
続いて、S9において、CPU61は、パルスカウンタ61dのカウント値が制御パルス数に達した時におけるタイマ67の計測時間TMを読み出し、RAM66に記憶する。そして、CPU61は、再度、RAM66から計測時間TMを読み出すと共に、ROM64から初期印字周期(T0)に相当する基準回転量である基準エンコーダパルス数(本実施例では、初期印字周期(T0)は14.1msecで、基準エンコーダパルス数は5パルスである。)と、制御パルス数(本実施例では、フォトセンサ49bの36パルスで、DCモータ2の4回転に相当する。)とを読み出し、この計測時間TMに基準エンコーダパルス数の制御パルス数に対する割合を積算して「補正印字周期」を算出する。そして、CPU61は、RAM66から印字周期代数Tを読み出し、この印字周期代数Tにこの「補正印字周期」の値を代入して、再度、印字周期代数TとしてRAM66に記憶する。
続いて、S11において、CPU61は、サーマルヘッド13への通電を停止するか否か、即ち、RAM66に記憶された印刷データが全て印刷されたか否かを判定する判定処理を実行する。そして、RAM66に記憶された印刷データが全て印刷されていない場合には(S11:NO)、CPU61は、再度、S7以降の処理を実行する。
一方、RAM66に記憶された印刷データが全て印刷された場合には(S11:YES)、S12において、CPU61は、サーマルヘッド13の駆動を停止する。
続いて、S13において、CPU61は、スイッチングトランジスタ72をオフにしてDCモータ2への電力供給をOFFにして、当該処理を終了する。
図10に示すように、S21において、CPU61は、EEPROM63に記憶されている「搬送長さ補正値」を読み出し、EEPROM63に格納されているテープ長補正テーブル82の「搬送長さ補正値」として、この「搬送長さ補正値」に対応する「テープ長補正値」を読み出す。そして、CPU61は、RAM66から印字周期代数Tを読み出し、この印字周期代数Tに「テープ長補正値」を積算した値を、再度、印字周期代数TとしてRAM66に記憶する。
また、CPU61は、EEPROM63から読み出した「搬送長さ補正値」が「+1」の場合には、EEPROM63に格納されているテープ長補正テーブル82の「搬送長さ補正値」の「+1」に対応する「テープ長補正値」の「1.01」を読み出す。そして、CPU61は、RAM66から印字周期代数Tを読み出し、この印字周期代数Tに「1.01」を積算した値を、再度、印字周期代数TとしてRAM66に記憶する。
そして、印字周期代数Tが10m秒未満の場合には(S22:YES)、CPU61は、S23の処理に移行する。S23において、CPU61は、再度RAM66から印字周期代数Tを読み出し、この印字周期代数Tに10m秒を代入して、RAM66に記憶後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻る。
一方、印字周期代数Tが10m秒以上の場合には(S22:NO)、CPU61は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻る。
図11に示すように、S31において、CPU61は、パルスカウンタ61dを初期化する。
そして、S32において、CPU61は、フォトセンサ49bを介して入力されるパルスを検出し、パルスを検出するとパルスカウンタ61dのカウント値を読み出して、該カウント値に「1」加算して、再度、パルスカウンタ61dに記憶する。
続いて、S33において、CPU61は、パルスカウンタ61dのカウント値を読み出すと共に、ROM64から制御パルス数を読み出して、該カウント値が制御パルス数(本実施例では、DCモータ2の4回転に相当する36パルスである。)以上になったか否かを判定する判定処理を実行する。そして、パルスカウンタ61dのカウント値が制御パルス数未満の場合には(S33:NO)、CPU61は、再度、S32以降の処理を実行する。
一方、パルスカウンタ61dのカウント値が制御パルス数以上の場合、即ち、パルスカウンタ61dのカウント値が制御パルス数に達した場合には(S33:YES)、CPU61は、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。
尚、サーマルヘッド13の初期印字周期(T0)は、14.1msecである。また、エンコーダ49の回転円板49aに形成されたスリット数は9スリットで、フォトセンサ49bは、9パルス/回転のパルス信号を出力する。従って、サーマルヘッド13の印字周期は、フォトセンサ49bの36パルス(制御パルス数)毎に補正される。また、DCモータ2の定速時の基準回転速度は、14.1×9÷5=25.38msecで1回転する回転速度である。また、DCモータ2の定速回転時に、テープはフォトセンサ49bの36パルス毎に約1mm搬送される。また、DCモータ2は、定速回転時に、フォトセンサ49bの1パルス毎に0.004%の回転速度誤差が生じる。
一方、上記印刷制御処理(S1〜S13)において、上記S7〜S10の処理を実行しない場合、即ち、印字周期をDCモータ2の4回転毎に補正制御しない場合には、理想印字長との差は、無制御時誤差曲線86のように変化し、テープを約80mm搬送すると約0.11mmの誤差が生じている。
これにより、この印字周期代数Tをサーマルヘッド13を印字駆動する印字周期(T)とし、サーマルヘッド13を介して印字周期(T)毎に表層テープ31へのライン印刷を行うため、DCモータ2の回転数が変動しても、サーマルヘッド13の印字周期(T)を順次補正して印字品質の高い高精度の定長印刷をすることが可能となる。
また、エンコーダ49によってDCモータ2の回転量を測定する場合には、DCモータ2の回転量が所定回転量(例えば、4回転乃至5回転である。)に達する駆動時間(例えば、100msec程度の駆動時間である。)に相当する制御パルス数(本実施例では、DCモータ2の4回転に相当する36パルスである。)を繰り返し検出すればよいため、エンコーダ49の解像度を低くすることが可能となり、制御回路の負担の軽減化及び製造コストの削減化を図ることができる。また、この制御パルス数の繰り返し検出は、時間をずらして同時並行的に行ってもよく、この場合は、さらに滑らかな印字周期(T)の補正が可能となる。
また、DCモータ2の駆動の開始前に、長さ補正キー3F及びリターンキー3Dによって特定された搬送長さ補正値に対応するテープ長補正値が初期印字周期(T0)が代入された印字周期代数Tに積算されて補正され(S3)、また、このテープ長補正値が補正印字周期が代入された印字周期代数Tに積算されて補正される(S10)。これにより、ユーザが搬送長さ補正値を特定することによって、印字周期代数Tが、サーマルヘッド13の印字開始時、及びが制御パルス数毎に自動的に補正されるため、プラテンローラ21の摩耗などによりDCモータ2の回転量に対応するテープの搬送長さが変動しても、サーマルヘッド13の印字周期を補正して更に印字品質の高い高精度の定長印刷をすることが可能となる。
更に、印字周期代数Tが、印字周期の「最短時間」、即ち、サーマルヘッド13による印字ドットを構成するために必要な最低の印字制御時間である「最短時間」のデータ「10m秒」未満になった場合には(S22:YES)、RAM66から印字周期代数Tを読み出し、この印字周期代数Tに10m秒を代入して、RAM66に記憶される(S23)。このため、サーマルヘッド13によって印字ドットを構成するために必要な最低の印字制御時間(本実施例では、10m秒である。)を確保することができるため、DCモータ2の極端な回転変動等による印字周期の補正によって、印字ドットが乱れることを防止でき、更に印字品質の高い印刷を行うことが可能となる。
2 DCモータ
3 キーボード
3F 長さ補正キー
6 液晶ディスプレイ
13 サーマルヘッド
30 テープ収納カセット
31 表層テープ
49 エンコーダ
49a 回転円板
49b フォトセンサ
61 CPU
61d パルスカウンタ
63 EEPROM
64 ROM
66 RAM
67 タイマ
49 ドライバ回路
Claims (4)
- 長尺状のテープを搬送するテープ搬送機構と、前記テープ搬送機構を介して搬送されたテープにドットパターンにより文字等の印字を行うサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドを駆動制御する印字制御手段と、を備えたテープ印刷装置において、
前記テープ搬送機構は、駆動源であるDCモータと、
前記DCモータの回転量が所定回転量に達する駆動時間を繰り返し検出する検出手段と、
初期印字周期を予め記憶する第1記憶手段と、
前記検出手段によって検出される駆動時間に基づいて補正印字周期を算出する補正印字周期算出手段と、
を備え、
前記印字制御手段は、前記初期印字周期と、前記補正印字周期算出手段によって算出された補正印字周期に従ってサーマルヘッドを駆動制御することを特徴とするテープ印刷装置。 - 前記テープの種類を検出する種類検出手段と、
前記テープの各種類に対応して前記サーマルヘッドの印字周期を補正するテープ種類補正値を予め記憶する第2記憶手段と、
を備え、
前記印字制御手段は、前記DCモータの駆動の開始前に、前記種類検出手段によって検出したテープ種類に対応するテープ種類補正値に基づいて前記初期印字周期を補正することを特徴とする請求項1に記載のテープ印刷装置。 - 前記DCモータの回転量に対応するテープの搬送長さを補正する複数種類の搬送長さ補正値と前記各搬送長さ補正値に対応して前記サーマルヘッドの印字周期を補正するテープ長補正値とを記憶する第3記憶手段と、
前記複数種類の搬送長さ補正値から一の搬送長さ補正値を特定する特定手段と、
を備え、
前記印字制御手段は、前記DCモータの駆動の開始前に、前記特定手段によって特定された搬送長さ補正値に対応するテープ長補正値に基づいて前記初期印字周期を補正し、前記補正印字周期算出手段は、該テープ長補正値に基づいて前記補正印字周期を補正することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のテープ印刷装置。 - 印字周期の最短時間を記憶する第4記憶手段を備え、
前記補正印字周期算出手段は、前記補正印字周期が前記最短時間未満の場合には、該補正印字周期を該最短時間に更に補正することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のテープ印刷装置。
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