JP2018069716A - プリンタ及び媒体搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印字品質を向上させることができるプリンタ及び媒体搬送装置を提供する。【解決手段】サーマルプリンタ１は、ステッピングモータ３０を１ステップ動作させる度に、加速ポインタ４５の値を制御し且つ搬送残量を１減少し、搬送残量と（非印字部分を発生させない停止速度に対応する加速ステップとして設定される）停止速度ポインタ４６の値との合計が加速ポインタ４５の値以下である場合に、ステッピングモータ３０の減速を開始し、搬送残量が０になると、ステッピングモータ３０を停止させるＭＣＵ２４を備えている。【選択図】図６

Description

本発明は、プリンタ及び媒体搬送装置に関する。

従来より、ステッピングモータを用いたプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

プリンタでは、一般に、用紙搬送にステッピングモータが使用される。高速で用紙を搬送する場合には、図１に示すように、搬送開始時にステッピングモータを起動速度から目標速度まで加速し、ステッピングモータの停止前にステッピングモータを起動速度にまで減速する台形制御が用いられる。なお、用紙の搬送量及びステッピングモータの駆動量は、図１の網掛部の面積である。

また、目標速度が上がると加減速時間も増加する傾向にあるため、図２に実線で示すように、ステッピングモータの停止時に、ステッピングモータを起動速度まで減速せずに急停止させることで、搬送時間を短縮している。

特開平６−１３３５９７号公報

ステッピングモータの慣性が大きくない場合には急停止させる制御を行っても問題とはならないが、ステッピングモータの高速化に伴いステッピングモータの慣性が大きくなると、図３に示すように、ステッピングモータの急停止時にオーバーランが発生する。この時、ステッピングモータはオーバーラン後に振動が減衰して目的の位置（図３図示下側の点線位置）で停止する。しかしながら、ステッピングモータにギアを介して接続されているプラテンローラにより搬送される用紙は、ギアのバックラッシュの影響で目標の位置まで戻らない。このため、次に印字した場合に、ステッピングモータ停止前の印字位置と次の印字位置との間に印字されない部分（いわゆる白スジ）が発生して、印字品質が低下していた。

本発明は、印字品質を向上させることができるプリンタ及び媒体搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、明細書に開示されたプリンタは、用紙を搬送するステッピングモータと、前記ステッピングモータを加速又は減速していくステップ数を表す加速ステップを有する加速テーブルを記憶する記憶手段と、非印字部分を発生させない停止速度に対応する加速ステップを示す停止ポインタと、現在の加速ステップを示す加速ポインタと、を前記加速テーブルに設定する制御手段と、印刷データ内のライン数と前記ステッピングモータの分解能とに基づいて搬送残量を算出する算出手段と、を備え、前記制御手段は、前記停止ポインタが示す加速ステップ、前記加速ポインタが示す加速ステップ、および前記搬送残量に基づいて、前記ステッピングモータの停止制御を行うことを特徴とする。

また、明細書に開示された媒体搬送装置は、媒体を搬送する媒体搬送装置において、前記媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送部を駆動するステッピングモータと、前記ステッピングモータを加速・減速制御するステップ数を表す加速ステップを有する加速テーブルを記憶する記憶手段と、媒体搬送のライン数と前記ステッピングモータの分解能とに基づいて搬送残量を算出する算出手段と、前記媒体のオーバーランを生じさせない停止速度に対応する加速ステップに対して停止ポインタと、現在実行している媒体搬送制御に対応する加速ステップを示す加速ポインタとを設定するとともに、前記搬送残量、前記停止ポインタが示す加速ステップ、及び前記加速ポインタが示す加速ステップに基づいて前記ステッピングモータを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、印字品質を向上させることができる。

一般的なステッピングモータの加減速制御を示す図である。 ステッピングモータの停止時にステッピングモータの回転を急停止させるステッピングモータの加減速制御を示す図である。 急停止時のステッピングモータ及び用紙の停止位置の関係を示す図である。 第１の実施の形態に係るサーマルプリンタの概略構成図である。 ＲＯＭに格納された加速テーブルの一例を示す図である。 ステッピングモータの加減速制御を示す図である。 ＭＣＵによって実行されるステッピングモータの制御処理を示すフローチャートである。 （Ａ）は、ステッピングモータを１−２相励磁で駆動した場合の従来のモータ駆動のタイミングチャートである。（Ｂ）は、ステッピングモータを１−２相励磁で駆動した場合の第２の実施の形態に係るモータ駆動のタイミングチャートである。 ＭＣＵによって実行されるステッピングモータの制御処理を示すフローチャートである。 （Ａ）は、従来のモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。（Ｂ）は、第３の実施の形態に係るモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。 ＭＣＵによって実行されるステッピングモータの制御処理を示すフローチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第４の実施の形態に係るモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。 ＭＣＵによって実行されるステッピングモータの制御処理を示すフローチャートである。 ＭＣＵによって実行されるステッピングモータの制御処理を示すフローチャートである。 第５の実施の形態に係るモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。 ＭＣＵによって実行されるステッピングモータの制御処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図４は、第１の実施の形態に係るサーマルプリンタの概略構成図である。

図４において、サーマルプリンタ１は、サーマルプリンタ１の動作を制御する制御部２と、印刷を実行するプリンタ部３とを備えている。制御部２は、モータドライバ２１、電源２２、分圧回路２３及びＭＣＵ（Micro Controller Unit）２４を備えている。プリンタ部３は、ステッピングモータ３０、サーマルヘッド３１−３４、ラッチレジスタ３５、シフトレジスタ３６、サーミスタ３７、フォトセンサ３８及びカバーオープン検出センサ３９を備えている。ＭＣＵ２４は、算出手段、制御手段及び検出手段として機能する。

モータドライバ２１は、ステッピングモータ３０の動作を制御する。電源２２は、モータドライバ２１、分圧回路２３及びサーマルヘッド３１−３４に電圧を供給する。分圧回路２３は、電源２２からの電圧を分圧しＭＣＵ２４に供給する。

ＭＣＵ２４は、加速テーブル、プログラムコード及びフォントデータを格納するＲＯＭ２５と、一時的なグラフィックデータや設定を保存するＲＡＭ２６とを内蔵している。また、ＭＣＵ２４は、分圧回路２３から出力される電圧に応じて、サーマルヘッド３１−３４へ印加する電流を調整する。ＭＣＵ２４は、電源２２の電源容量の情報を保持し、サーマルヘッド３１−３４の消費電流を検出する。

ステッピングモータ３０は、不図示のプラテンローラにギアを介して接続され、プラテンローラを回転させて用紙を搬送する。ステッピングモータ３０は、例えば、１−２相励磁で駆動する２相ステッピングモータである。

サーマルヘッド３１−３４は一列に並んで配置されており、各サーマルヘッドは一列に並んだ１４４個の発熱体を含む。従って、サーマルヘッド３１−３４では、計５７６個の発熱体が一列に配置されている。

シフトレジスタ３６及びラッチレジスタ３５は、発熱体と同数、即ち５７６ビットのデータを保持する。シフトレジスタ３６及びラッチレジスタ３５が保持するデータの各ビットは、対応する各発熱体のオン／オフを示す。サーミスタ３７は、サーマルヘッド３１−３４の温度を検出する。フォトセンサ３８は、用紙の状態を検出する。カバーオープン検出センサ３９はプリンタ部３を覆うカバーの開閉状態を検出する。

文字コードなどの印刷データがコンピュータ１０からプリンタ１に送信されると、ＭＣＵ２４はＲＯＭ２５から文字コードに対応するグラフィックデータ（フォントデータ）を読出し、ＲＡＭ２６へ保存する。

コンピュータ１０が一行分の印刷データ送信後に改行コードなどの印刷開始データをプリンタ１に送信すると、ＭＣＵ２４はＲＡＭ２６へ保存した一行分のグラフィックデータを１ラインずつプリンタ部３へ送信し、印刷を実行する。

まず、ＭＣＵ２４は、１ライン分のグラフィックデータをクロック同期通信Ｓ１でシフトレジスタ３６へ転送し、転送完了後にラッチ信号Ｓ２によりシフトレジスタ３６のデータをラッチレジスタ３５へ保存する。

次に、ＭＣＵ２４は、モータドライバ２１を介して駆動制御信号Ｓ３をステッピングモータ３０に出力し、ステッピングモータ３０を１ライン分駆動させると共に、発熱体オン信号Ｓ４−Ｓ７をサーマルヘッド３１−３４にそれぞれ出力する。これにより、各発熱体が通電され、印刷が実行される。尚、発熱体に対応する発熱体オン信号及び発熱体に対応するラッチレジスタ３５上のデータがともにオンの場合に、当該発熱体が通電する。

シフトレジスタ３６へのグラフィックデータの転送、サーマルヘッド３１−３４への通電、及びステッピングモータ３０の駆動を一行分の印刷データに対応するライン数分繰り返すことで、サーマルプリンタ１は一行の印刷を行う。

図５は、ＲＯＭ２５に格納された加速テーブルの一例を示す図である。図５に示すように、ＲＯＭ２５に格納された加速テーブルには、加速ステップ４１、駆動周波数４２、加速ステップ時間４３及び回転速度４４が含まれている。

加速ステップ４１は、ステッピングモータ３０を順次加速又は減速していくときのステップ数を表している。駆動周波数４２は、各加速ステップにおいてＭＣＵ２４からステッピングモータ３０に出力される駆動制御信号Ｓ３の周波数を表している。加速ステップ時間４３は、各加速ステップにおいて駆動制御信号Ｓ３をステッピングモータ３０に出力する時間を表している。回転速度４４は、各加速ステップ４１におけるステッピングモータ３０の回転速度を表している。尚、加速ステップ時間４３は駆動周波数４２と反比例関係にあり（ステップ時間＝１／駆動周波数）、回転速度４４は駆動周波数４２と比例関係にあるため（回転速度＝ステップ角度／３６０°×駆動周波数×６０）、ＭＣＵ２４は加速ステップ時間４３及び回転速度４４から駆動周波数４２を算出することができ、さらに、駆動周波数４２から加速ステップ時間４３及び回転速度４４を算出することもできる。従って、加速テーブルは、駆動周波数４２と、加速ステップ時間４３・回転速度４４とのいずれか一方のみを備えてもよい。加速ステップ４１の値が増加すると、駆動周波数４２及び回転速度４４の値は増加し、加速ステップ時間４３の値は減少する。

ＭＣＵ２４は、モータドライバ２１を介して、駆動周波数４２の値に対応する周波数を有する駆動制御信号Ｓ３を、加速ステップ時間４３の値に対応する時間だけステッピングモータ３０に出力する。これにより、各加速ステップにおいて、ステッピングモータ３０は、加速ステップ時間４３に記録された時間だけ、駆動制御信号Ｓ３の駆動周波数４２に同期した速度、即ち、回転速度４４で回転する。

加速ポインタ４５は現在の加速ステップを示し、ＭＣＵ２４が保持している。ステッピングモータ３０の加速時には、ＭＣＵ２４の制御により加速ポインタ４５が図５図示の下方に段階的に移動し、加速ポインタ４５が示す加速ステップ４１の値が増加する。ステッピングモータ３０の減速時には、ＭＣＵ２４の制御により加速ポインタ４５が図５図示上方に段階的に移動し、加速ポインタ４５の示す加速ステップ４１の値が減少する。

停止速度ポインタ４６は、ステッピングモータ３０が急停止しても白スジを発生させない加速ステップの最大値、つまり非印字部分を発生させない停止速度を示し、ＭＣＵ２４が保持している。ステッピングモータの停止速度はあらかじめ求めておく。停止速度ポインタ４６は、サーマルプリンタ１の不図示のボタンやスイッチ、又はコンピュータ１０によって設定することができる。図５の例では、停止速度ポインタ４６は、加速ステップ「ｑ」に設定されている。停止速度ポインタ４６は、加速ステップ４１の最小値「１」（起動速度）と加速ステップ４１の最大値「ｒ」（目標速度）との間に設定される。

図６は、ステッピングモータの加減速制御を示す図である。

ＭＣＵ２４は、印刷開始時に、コンピュータ１０から受信した印刷データ内のライン数を表す改行量と、１ラインの搬送に必要なモータステップ数を表すモータ分解能とに基づいて、必要な用紙の搬送残量を算出する。具体的には、搬送残量は、改行量とモータ分解能との乗算によって算出される。

図６に示すように、ステッピングモータ３０の制御期間には、ステッピングモータ３０が目標速度Ｃｒまで加速していく加速域の期間と、ステッピングモータ３０が一定速度Ｃｒで駆動される定速域の期間と、ステッピングモータ３０が停止速度Ｃｑまで減速していく減速域の期間とがある。

加速域の第１ステップでは、ＭＣＵ２４は、加速テーブル内の加速ステップ１に記録された駆動周波数Ａ１を有する駆動制御信号Ｓ３を、加速ステップ時間Ｂ１だけステッピングモータ３０に出力する。ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０を１ステップ駆動する度に、加速ポインタ４５を１つ下に移動して加速ステップ４１の値を１増加し、搬送残量を１減少する。

以降、ＭＣＵ２４は同様に、加速テーブル内の各加速ステップに記録された駆動周波数を有する駆動制御信号Ｓ３を、対応する加速ステップ時間だけ、順次ステッピングモータ３０に出力する。これより、ステッピングモータ３０は、駆動制御信号Ｓ３に基づいて目標速度Ｃｒまで順次加速される。ステッピングモータ３０の回転速度が目標速度Ｃｒになると、加速ポインタ４５は図５の加速ステップ「ｒ」に設定される。また、加速域、定速域及び減速域の各期間において、ＭＣＵ２４は、駆動制御信号Ｓ３をステッピングモータ３０に出力するとき、ステッピングモータ３０の駆動にあわせて印字処理を行う。

次に、定速域の期間では、ＭＣＵ２４は、１ステップごとに、加速テーブル内の加速ステップ「ｒ」に記録された駆動周波数Ａｒを有する駆動制御信号Ｓ３を、加速ステップ時間Ｂｒだけステッピングモータ３０に出力する。ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０を１ステップ駆動する度に加速ポインタ４５を加速ステップ「ｒ」に維持するとともに、搬送残量を１減少する。さらに、ＭＣＵ２４は、搬送残量と停止速度ポインタ４６の値との加算値が加速ポインタ４５の値を超えているか否かを判別する。搬送残量と停止速度ポインタ４６の値との合計が加速ポインタ４５の値を超えている場合には、ＭＣＵ２４は定速域の制御を継続する。一方、搬送残量と停止速度ポインタ４６の値との合計が加速ポインタ４５の値以下となった場合には、ＭＣＵ２４は定速域の制御を終了し、減速域の制御を開始する。

減速域の加速ステップ「ｒ−１」では、ＭＣＵ２４は、加速テーブル内の加速ステップ「ｒ−１」に記録された駆動周波数Ａｒ−１を有する駆動制御信号Ｓ３を、加速ステップ時間Ｂｒ−１だけステッピングモータ３０に出力する。ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０を１ステップ駆動する度に、加速ポインタ４５を１つ上に移動して加速ステップ４１の値を１減少し、搬送残量を１減少する。

同様に、ＭＣＵ２４は、加速テーブル内の各加速ステップに記録された駆動周波数を有する駆動制御信号Ｓ３を、対応する加速ステップ時間だけ、順次ステッピングモータ３０に出力する。これより、ステッピングモータ３０は、駆動制御信号に基づいて、停止速度Ｃｑまで順次減速される。

搬送残量が０になる、つまり加速ポインタ４５の値が停止速度ポインタ４６の値に一致すると、ＭＣＵ２４は駆動停止信号をステッピングモータ３０に出力する。これより、ステッピングモータ３０は急停止する。

このように、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０の回転速度を白スジを発生させない速度まで低下させてから、ステッピングモータ３０を急停止させるので、印字品質を向上させることができる。さらに、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０を起動速度まで減速する必要がないので、ステッピングモータ３０の停止前にステッピングモータ３０を起動速度まで減速する場合に比べて、用紙の搬送時間を短縮することができる。

図７は、ＭＣＵ２４によって実行されるステッピングモータ３０の制御処理を示すフローチャートである。

ＭＣＵ２４は、印刷開始時に、コンピュータ１０から受信した印刷データ内のライン数を表す改行量と、１ライン分の用紙搬送に必要なモータステップ数を表すモータ分解能とに基づいて、搬送残量を算出する（ステップＳ１１）。算出された搬送残量は、モータステップ数のダウンカウント値として設定される。具体的には、搬送残量は改行量とモータ分解能との乗算によって算出される。

ＭＣＵ２４は、搬送残量が０を超えているか否かを判別する（ステップＳ１２）。搬送残量が０の場合には（ステップＳ１２でＮＯ）、ＭＣＵ２４はステッピングモータ３０を停止させて本処理を終了する。一方、搬送残量が０を超えている場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４はステッピングモータ３０を１ステップ駆動する処理を実行し（ステップＳ１３）、搬送残量を１減少する（ステップＳ１４）。

次に、ＭＣＵ２４は、搬送残量と停止速度ポインタ４６の示す加速ステップの値との合計が加速ポインタ４５の値を超えているか否かを判別する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、ステッピングモータ３０の状態が（i）加速域又は定速域であるか、若しくは（ii）減速域であるかを判断している。搬送残量と停止速度ポインタ４６の値との合計が加速ポインタ４５の値以下である場合には（ステップＳ１５でＮＯ）ステッピングモータ３０が減速域であるため、ＭＣＵ２４は加速ポインタ４５を搬送残量と停止速度ポインタ４６の値との合計値に設定し（ステップＳ１６）、ステップＳ１９に進んでステップＳ１６で設定した加速ポインタに対応する加速ステップ時間を取得する。なお、ステップＳ１４で搬送残量が１減少しているため、ステップＳ１６で設定される加速ポインタ４５の値は１減る。

一方、搬送残量と停止速度ポインタ４６の値との合計が加速ポインタ４５の値を超えている場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステッピングモータ３０が加速域又は定速域であるため、ＭＣＵ２４は加速ポインタ４５が加速テーブル内の加速ステップの最大値を指しているか否かを判別する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、ステッピングモータ３０の状態が（iii）加速域であるか又は（iv）定速域であるかを判断している。

加速ポインタ４５が加速テーブル内の加速ステップの最大値を指している場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４はステッピングモータ３０が目標速度に達したと判断し、加速テーブルを参照して現在の加速ステップに対応する加速ステップ時間を取得する（ステップＳ１９）。

一方、加速ポインタ４５が加速テーブル内の加速ステップの最大値でない場合には（ステップＳ１７でＮＯ）ステッピングモータ３０が加速域であるため、ＭＣＵ２４は加速ポインタ４５を１増加し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９に進んでステップＳ１８で更新した加速ポインタに対応する加速ステップ時間を取得する。

ＭＣＵ２４は、Ｓ１９で取得した加速ステップ時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ２０）。このステップＳ２０では、各加速ステップにおけるステッピングモータ３０の励磁期間が経過しているか否かを判別している。加速ステップ時間が経過していない場合には（ステップＳ２０でＮＯ）、ステップＳ２０を繰り返す。一方、加速ステップ時間が経過した場合には（ステップＳ２０でＹＥＳ）、ステップＳ１２に戻り、次のステップ駆動に移る。

図７によれば、ステッピングモータ３０の回転速度を停止速度ポインタが示す速度まで低下させて（ステップＳ１６、ステップＳ１２でＮＯ）からステッピングモータ３０を停止させるので、白スジの発生を防止し印字品質を向上させることができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、ステッピングモータ３０の制御に関して第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の構成については、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

図８（Ａ）は、ステッピングモータ３０を１−２相励磁で駆動した場合のモータ駆動のタイミングチャートである。図８（Ｂ）は、ステッピングモータ３０を１−２相励磁で駆動した場合の第２の実施の形態に係るモータ駆動のタイミングチャートである。

ＭＣＵ２４は、Ａ・Ｂ相→Ｂ相→Ｂ・/Ａ相→/Ａ相→/Ｂ・/Ａ相→/Ｂ相→/Ｂ・Ａ相→Ａ相…の順でステッピングモータ３０の各モータ相のオン／オフを切替えることでステッピングモータ３０を駆動し、用紙を搬送する。

図８（Ａ）では、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０を１相（/Ｂ相）（位置５０）で停止させ、目的のモータ停止位置となるように停止後も一定時間励磁している。このとき、ステッピングモータ３０は１相励磁で停止するため、制動力が低く、目的のモータ停止位置からのズレを示すオーバーラン量が多くなるおそれがある。

一方、第２の実施の形態では、図８（Ｂ）に示すように、ＭＣＵ２４はステッピングモータ３０を図８（Ａ）の停止相よりも１つ前のタイミングの２相（/Ａ・/Ｂ相）（位置５１）で停止させることで、モータ駆動量を１ステップ減らし、またステッピングモータ３０の制動力を上げることができる。これにより、オーバーランが抑制され、印字品質を向上させることができる。なお、図８（Ｂ）では、ステッピングモータ３０の停止後も/Ａ相と/Ｂ相とが励磁され、図８（Ａ）でのステッピングモータ停止後の励磁相（図８（Ｂ）に１点鎖線で示す励磁相）とは励磁相が異なる。

図９は、ＭＣＵ２４によって実行されるステッピングモータ３０の制御処理を示すフローチャートである。図７のフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。

図９において、搬送残量が０を超えている場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、搬送残量が１を超えているか否かを判別する（ステップＳ２１）。搬送残量が１を超えている場合には（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０を１ステップ駆動する（ステップＳ１３）。一方、搬送残量が１である場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０の回転駆動を停止させ（ステップＳ１３Ａ）、搬送残量を１減少する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の後、処理はステップＳ１７に進む。図９では、第１の実施の形態と異なりステップＳ１５及びＳ１６が存在しないので、ステッピングモータ３０の状態が減速域にはならず、定速域で且つ搬送残量が０になると、ステッピングモータ３０の制御処理は終了する。

図９によれば、搬送残量が１である場合、ＭＣＵ２４はステッピングモータ３０の回転駆動を停止させるので、オーバーランを抑制し、印字品質を向上させることができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、ステッピングモータ３０の制御内容に関して第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の構成については、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態では、ステッピングモータ３０の分解能が１ライン当たり２ステップであり、サーマルヘッド３１−３４に１ライン当たり１回通電するものとする。

図１０（Ａ）は、従来のモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。図１０（Ｂ）は、第３の実施の形態に係るモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。尚、図１０（Ｂ）の１点鎖線は、図１０（Ａ）と異なる部分を示している。

図１０（Ａ）では、ＭＣＵ２４はヘッド通電が終わるまでステッピングモータ３０を駆動させているが、ステッピングモータ３０の停止後も、ステッピングモータ３０のオーバーランにより用紙は搬送されてしまう。この結果、次に印字すると、白スジが発生する。

図１０（Ｂ）では、ＭＣＵ２４は搬送残量が所定のオーバーラン量（例えば４ステップ）以下になるとモータ駆動を停止させ、惰性により用紙が搬送されるオーバーラン中にサーマルヘッド３１−３４に通電している。これにより、白スジの発生を抑制し、印字品質を向上させることができる。

図１１は、ＭＣＵ２４によって実行されるステッピングモータ３０の制御処理を示すフローチャートである。図７のフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。

図１１において、搬送残量が０を超えている場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、搬送残量が予め設定されたオーバーラン量を超えているか否かを判別する（ステップＳ２２）。オーバーラン量は、実験により予め目標速度毎に計測されており、ＲＯＭ２５に格納されている。搬送残量がオーバーラン量を超えている場合には（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０を１ステップ駆動する（ステップＳ１３）。一方、搬送残量がオーバーラン量となった場合には（ステップＳ２２でＮＯ）、ＭＣＵ２４はステッピングモータ３０の回転駆動を停止させるとともに、サーマルヘッド３１−３４への通電を実行して（ステップＳ１３Ｂ）、搬送残量を１減少する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の後、処理はステップＳ１７に進む。図１１では、第２の実施の形態（図９）と同様に、ステップＳ１５及びＳ１６が存在しないので、ステッピングモータ３０の状態が減速域になることはない。

図１１によれば、ＭＣＵ２４は、搬送残量と目標速度でのオーバーラン量とを比較して（ステップＳ２２）、搬送残量がオーバーラン量以下になると（ステップＳ２２でＮＯ）、ステッピングモータ３０の回転駆動を停止させ、オーバーラン中に惰性によって用紙が搬送される期間にもサーマルヘッド３１−３４の通電を実行する（ステップＳ１３Ｂ）。よって、白スジの発生を抑制し、印字品質を向上させることができる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、ステッピングモータ３０の制御内容に関して第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の構成については、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

第２及び第３の実施の形態では、オーバーラン抑制のためのステッピングモータ３０の駆動量が、用紙の搬送量よりも小さくなる。このため、ＭＣＵ２４が次の印刷データを印字するためにステッピングモータ３０を駆動してもギアのバックラッシュによって用紙は搬送されず、印字先頭で文字の潰れが発生する可能性がある。

図１２（Ａ）は、第２の実施の形態と同様に、ステッピングモータ３０を停止させた後に次の印字を開始するときに実行される、第４の実施の形態に係るモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。

図１２（Ａ）では、第２の実施の形態（図８（Ｂ））と同様に、ＭＣＵ２４はステッピングモータ３０を２相励磁（/Ａ・/Ｂ相）の状態で停止させる。尚、一点鎖線は、ＭＣＵ２４がステッピングモータ３０を１相励磁（/Ｂ相）の状態で停止させることを示している。

ＭＣＵ２４は、コンピュータ１０から次の印字指令を受けた場合、図１２（Ａ）に示す「停止中」期間の終了に合わせてステッピングモータ３０を１ステップ駆動し、モータ位相を合せるための整定時間（ステッピングモータ３０の固定子と回転子との位置合わせを行う時間）だけ１相励磁を保持した後ステッピングモータを２相励磁して次の印字を開始させる。

図１２（Ｂ）は、第３の実施の形態と同様に、ステッピングモータ３０を停止させた後に次の印字を開始するときのモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。

図１２（Ｂ）では、図１０（Ｂ）と同様に、ＭＣＵ２４は搬送残量がオーバーラン量（例えば４ステップ）以下になるとモータ駆動を停止させ、オーバーラン中にサーマルヘッド３１−３４の通電を実行している。尚、一点鎖線は、搬送残量が０になるまでＭＣＵ２４がステッピングモータ３０を駆動させた場合のステッピングモータ３０の各相の励磁状態を示している。

ＭＣＵ２４は、コンピュータ１０から次の印字指令を受けた場合、図１２（Ｂ）に示すように、モータの位相を元の位相に合せるために、図示「位相あわせ」の期間にステッピングモータ３０をオーバーラン量に対応するステップ数、つまり印字停止前に駆動するはずであった４ステップ分だけ印字前に回転駆動させ、その後ヘッドに通電して印字を開始させる。

図１３は、第２の実施の形態と同様にステッピングモータ３０を停止させた後に次の印字を開始させるときに、ＭＣＵ２４によって実行されるステッピングモータ３０の制御処理を示すフローチャートである。図９のフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。

ＭＣＵ２４は、搬送残量が１となった場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、ステッピングモータ３０の回転駆動を停止させ（ステップＳ１３Ａ）、スキップ量を１増加し（ステップＳ２６）、搬送残量を１減少する（ステップＳ１４）。スキップ量とは、ステッピングモータ３０を駆動させなかったステップの数を示し、ＭＣＵ２４に保持されている。

ＭＣＵ２４は、コンピュータ１０から次の印字指令を受けると、最初にスキップ量の値を確認する（ステップＳ２３）。スキップ量が０の場合には（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ１１に進む。一方、スキップ量が０でない場合には（ステップＳ２３でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０をスキップ量に相当するステップ数だけ回転駆動させる（ステップＳ２４）。その後、ＭＣＵ２４はスキップ量に０を設定し（ステップＳ２５）、ステップＳ１１に進む。

このように、図１３では、搬送残量が１となった場合に、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０の回転駆動を停止させ、スキップ量を増加する。また、次の印字処理時に設定されているスキップ量だけステッピングモータ３０を回転駆動させてから印字を開始する。従って、次の印字開始前に、ギアのバックラッシュの影響を取り除くことができるので、印字先頭で潰れが発生することを回避できる。

図１４は、第３の実施の形態でステッピングモータ３０を停止させた後に、次の印字を開始させるときに、ＭＣＵ２４によって実行されるステッピングモータ３０の制御処理を示すフローチャートである。図１１のフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。

ＭＣＵ２４は、搬送残量がオーバーラン量以下である場合には（ステップＳ２２でＮＯ）、ステッピングモータ３０の回転駆動を停止した状態でサーマルヘッド３１−３４の通電を実行して（ステップＳ１３Ｂ）、スキップ量を１増加し（ステップＳ２６）、搬送残量を１減少する（ステップＳ１４）。ステップＳ２６の処理は、搬送残量が０となるまで繰り返される。

ＭＣＵ２４は、コンピュータ１０から次の印字指令を受けると、最初にスキップ量の値を確認する（ステップＳ２３）。スキップ量が０の場合には（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ１１に進む。一方、スキップ量が０ではない場合には（ステップＳ２３でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０をスキップ量に相当するステップ数だけ回転駆動させる（ステップＳ２４）。ＭＣＵ２４は、スキップ量に０を設定し（ステップＳ２５）、ステップＳ１１に進む。

このように、図１４では、搬送残量がオーバーラン量以下である場合に、ＭＣＵ２４は、スキップ量を１ずつ増加し、次の印字開始前に、設定されているスキップ量だけステッピングモータ３０を回転駆動させる。従って、次の印字開始前に、ギアのバックラッシュの影響を取り除くことができるので、印字先頭で潰れが発生することを回避できる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は、ステッピングモータ３０の制御に関して第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の構成については、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。第５の実施の形態は、第１〜第４の実施の形態と組み合わせることが可能である。

サーマルプリンタ１は、１ラインの印字率が高いとサーマルヘッド３１−３４の消費電流の合計が電源２２の電源容量を超える場合がある。サーマルヘッド３１−３４の消費電流の合計が電源２２の電源容量を超える場合には、ＭＣＵ２４は、１ライン印字時にサーマルヘッド３１−３４の発熱体に同時に通電せず、複数回に分けて通電する、いわゆる分割印字制御を行う。

しかしながら、分割数が増えると通電時間の増大により印字速度が急激に低下する場合がある。このような場合も、前述のステッピングモータ３０の急停止と同様に、ステッピングモータ３０のオーバーランによる白スジが発生する。

このため、第５の実施の形態では、サーマルヘッド３１−３４の消費電流の合計が電源２２の電源容量を超える場合には、ＭＣＵ２４は、オーバーラン量が１ライン未満になるようにステッピングモータ３０の目標速度を制限する。さらに、分割印字時に、１ライン印刷時の２ステップ目で印字速度が低下した場合には、ＭＣＵ２４は次のラインの印刷開始までステッピングモータ３０を停止させる。このように分割印字制御中にステッピングモータ３０を停止させることで、ステッピングモータ３０のオーバーランによる印字品質の低下を抑制することができる。

図１５は、サーマルヘッドに１ラインごとに１回通電する高速印字を実行しているときに、１ライン当たり４回通電する処理に切り替わることとなった場合のモータ駆動及びヘッド通電を示すタイミングチャートである。

サーマルヘッド３１−３４の消費電流の合計が電源２２の電源容量を超える場合、ＭＣＵ２４は１ラインに対して４回通電を行う分割印字制御に切り替える。ＭＣＵ２４は通常、４回通電制御時の２回目の通電タイミングでは、図１５に一点鎖線で示すようにステッピングモータ３０の/Ｂ相をオフにしてＡ相のみの１相励磁にする。しかし、４回通電を行うことによりステッピングモータが急減速すると判断した場合、ＭＣＵ２４は４回通電制御の２ステップ目でステッピングモータ３０を駆動せず、Ａ相・/Ｂ相の２相励磁の状態を保持する。

同一ラインに対する４回通電が終わると、次のラインで、ＭＣＵ２４は、通常の１−２相励磁の制御に戻る。なお、この時一時的に２−２相励磁となる。急減速直後であるため、ＭＣＵ２４は目標速度までステッピングモータ３０の回転を加速しながら、サーマルヘッド３１−３４に通電する。

図１６は、ＭＣＵ２４によって実行されるステッピングモータ３０の制御処理を示すフローチャートである。図７のフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。

搬送残量が０を超えている場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、現在が１ラインの印刷における１回目の通電タイミング（１ステップ目）であるか否かを判別する（ステップＳ２９）。現在が１ラインの１回目の通電タイミングである場合には（ステップＳ２９でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、サーマルヘッド３１−３４の消費電流の合計が電源２２の電源容量を超えるか否かを判別する（ステップＳ２７）。ここでは、ＭＣＵ２４は、分割印字制御を行うか否かを判断している。尚、上述したように、ＭＣＵ２４は予め電源２２の電源容量の情報を保持しており、サーマルヘッド３１−３４の消費電流は１ライン中でオンする発熱体の数を計数することで算出する。

サーマルヘッド３１−３４の消費電流の合計が電源２２の電源容量を超えている場合には（ステップＳ２７でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０のオーバーラン量が１ライン未満になるようにステッピングモータ３０の目標速度を制限する又は減少させる、即ち、分割印字制御を行わない場合よりも目標速度を減少させ（ステップＳ２８）、ステップＳ１３に進む。一方、サーマルヘッド３１−３４の消費電流の合計が電源２２の電源容量以下である場合（ステップＳ２７でＮＯ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０の目標速度の制限を解除し（ステップＳ３１）、ステップＳ１３に進む。

また、現在が１ラインの１回目の通電タイミングでない場合には（ステップＳ２９でＮＯ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０の目標速度を制限しているか否か判別する（ステップＳ３２）。ステッピングモータ３０の目標速度を制限している場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。一方、ステッピングモータ３０の目標速度を制限していない場合（ステップＳ３２でＮＯ）、ステップＳ１３に進む。

このように、１ラインの１回目の通電タイミングである場合（ステップＳ２９でＹＥＳ）で、かつサーマルヘッド３１−３４の消費電流の合計が電源２２の電源容量を超えている場合には（ステップＳ２７でＹＥＳ）、ＭＣＵ２４は、ステッピングモータ３０のオーバーラン量が１ライン未満になるようにステッピングモータ３０の目標速度を制限し又は減少させる（ステップＳ２８）。よって、ステッピングモータ３０のオーバーランによる印字品質の低下を抑制することができる。

第１〜第５の実施の形態では、媒体を搬送する媒体搬送装置としてサーマルプリンタ１の例が挙げられているが、媒体搬送装置はサーマルプリンタに限定されるものではない。例えば、媒体搬送装置は、ステッピングモータを用いて媒体を搬送するチケット発券機などでもよい。

尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。

１ サーマルプリンタ
１０ コンピュータ
２２ 印字電源
２４ ＭＣＵ（Micro Controller Unit）
２５ ＲＯＭ
２６ ＲＡＭ
３０ ステッピングモータ
３１−３４ サーマルヘッド
４１ 加速ステップ
４５ 加速ポインタ
４６ 停止速度ポインタ

Claims (6)

1. 用紙を搬送するステッピングモータと、
   前記ステッピングモータを加速又は減速していくステップ数を表す加速ステップを有する加速テーブルを記憶する記憶手段と、
   非印字部分を発生させない停止速度に対応する加速ステップを示す停止ポインタと、現在の加速ステップを示す加速ポインタと、を前記加速テーブルに設定する制御手段と、
   印刷データ内のライン数と前記ステッピングモータの分解能とに基づいて搬送残量を算出する算出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記停止ポインタが示す加速ステップ、前記加速ポインタが示す加速ステップ、および前記搬送残量に基づいて、前記ステッピングモータの停止制御を行うことを特徴とするプリンタ。
2. 用紙を搬送すると共に、第１の相と第２の相とが交互に励磁されるステッピングモータと、
   前記ステッピングモータの停止直前の相が前記第１の相、または第２の相のどちらか一方である場合には、前記ステッピングモータの停止直前の相よりも１つ前のタイミングで励磁される前記第１の相、および第２の相の両方を励磁して前記ステッピングモータの回転駆動を停止させる制御手段と
   を備えることを特徴とするプリンタ。
3. コンピュータから次の印字指令を受けた場合に、前記制御手段は、前記ステッピングモータを１ステップ駆動し、前記ステッピングモータの位相を元の位相に合せるための時間だけ前記第１の相、または前記第２の相の励磁を保持した後、次の印字のためのステッピングモータの回転駆動を開始させることを特徴とする請求項２に記載のプリンタ。
4. 用紙を搬送するステッピングモータと、
   前記用紙に印字を行う印字ヘッドと、
   印刷データ内のライン数と、前記ステッピングモータの分解能とに基づいて、搬送残量を算出する算出手段と、
   前記搬送残量が、前記ステッピングモータの目的の停止位置からのズレを表すオーバーラン量以下になると、前記ステッピングモータの回転駆動を停止させ、前記ステッピングモータのオーバーラン中に前記印字ヘッドに通電する制御手段と
   を備えることを特徴とするプリンタ。
5. コンピュータから次の印字指令を受けた場合に、前記制御手段は、前記ステッピングモータを前記オーバーラン量に対応するステップ数だけ回転駆動させた後、次の印字のためのステッピングモータの回転駆動を開始させることを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
6. 媒体を搬送する媒体搬送装置において、
   前記媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送部を駆動するステッピングモータと、
   前記ステッピングモータを加速・減速制御するステップ数を表す加速ステップを有する加速テーブルを記憶する記憶手段と、
   媒体搬送のライン数と前記ステッピングモータの分解能とに基づいて搬送残量を算出する算出手段と、
   前記媒体のオーバーランを生じさせない停止速度に対応する加速ステップに対して停止ポインタと、現在実行している媒体搬送制御に対応する加速ステップを示す加速ポインタとを設定するとともに、前記搬送残量、前記停止ポインタが示す加速ステップ、及び前記加速ポインタが示す加速ステップに基づいて前記ステッピングモータを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする媒体搬送装置。

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