JP2836061B2 - シリアルドットプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリアルドットインパクトプリンタにおける
印字タイミングの制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来シリアルドットインパクトプリンタの印字タイミ
ングの制御は、印字ヘッドを搭載したキャリッジのスペ
ース移動にDCサーボモータを使用し、スペース位置から
の位置パルスにより、速度と位置とを検出してデジタル
サーボ機構によりキャリッジの台形速度制御を行い、台
形速度の定速領域においては位置パルスに同期した一定
周期のドットタイミングを作成して、印字ヘッドのドッ
トインパクトのタイミング制御を行っていた。

第４図は従来のシリアルドットプリンタの構成図であ
り、１はプリンタの機構部を示し、２は印字しようとす
る用紙等の媒体を装着するプラテン等の媒体フィードユ
ニット、３はこの媒体フィードユニット２と所定の間隙
を確保して対向するように配置された印字ヘッドであ
り、キャリッジ上に固定して搭載されている。

４はこのキャリッジを前記媒体フィードユニット２に
沿って水平方向に平行移動することで印字ヘッド３のス
ペース移動の制御を行うスペースユニット、５はこのス
ペースユニット４を駆動するためのスペース系の駆動源
であるDCサーボモータである。

６はこのDCサーボモータ５のシャフトに取りつけられ
たスリットディスクのスリット位置を検出してスペース
位置を最小単位（たとえば１ドットカラム単位）ごとに
変化する互いに90度の位相差を有する２相位置信号
（イ），（ロ）を出力する２相位置センサである。

これら各要素にてプリンタの機構部１が構成されてい
る。

７は図示せぬCPU（中央処理装置）に接続され、前記
プリンタ機構部１の印字ヘッド３を駆動して印字を行う
ための印字制御部である。

８はこの印字制御部７に接続され、１ドットカラム分
の印字データを格納している印字データバッファであ
り、印字データ信号（ハ）が送信される。

９は印字データバッファ８と接続し、印字ワイヤデー
タ信号（ニ）により前記印字ヘッド３を駆動する印字ヘ
ッドドライバであり、この印字ヘッドドライバ９を駆動
することで印字ヘッド３の印字ワイヤを図示せぬインク
リボンを介して媒体フィードユニット５に装着された印
字媒体を打撃することにより、印字媒体にドット文字を
プリントするようになっている。

10は前記２相位置センサ７から出力される２相位置信
号（イ）、（ロ）の矩形波のエッジを検出して位置パル
ス信号（ホ）の位相の進捗から印字ヘッド３のスペース
移動方向を検出してスペース方向信号（ヘ）を作成する
位置パルス信号発生回路としてのエッジ検出回路、11は
位置パルス信号（ホ）の周期から速度データ（ト）を求
める速度検出回路である。

12はDCサーボモータ５に対する電流指令値（チ）を、
PMWドライブ信号（リ）に変換するPMWドライブ信号生成
回路、14はPMWドライブ信号生成回路13とスペース方向
指令信号（ヌ）により指示された電流値とスペース移動
のドライブ方向に従って、DCサーボモータ５をモータド
ライブ信号（ル）によりドライブするためのスペースド
ライバである。

上述した構成による従来のシリアルプリンタの印字動
作を、第４図に第５図の従来の印字タイミングチャート
を加えて説明する。

なお、この第５図は印字ヘッドを支持しているキャリ
ッジのスペーシングが左方向に移動しつつ減速して左端
にて方向転換した後、加速して右方向に移動しながら印
字動作を行っている場合を示している。

印字を行なう場合は、印字を行おうとする用紙等の印
字媒体を第４図に示す媒体フィードユニット２に装着し
た後所定の操作が行われると、印字制御部７に対して、
印字ヘッド３の現在位置を認識するためエッジ検出回路
10からの位置パルス信号（ホ）と印字ヘッド３のスペー
ス移動方向を認識するスペース方向信号（ヘ）、及び速
度検出回路11により読み出されたスペース速度データ
（ト）とが入力される。

これらの信号及びデータの入力により印字制御部７か
ら印字データバッファ８に印字データ（ハ）が出力さ
れ、また、PMWドライブ信号生成回路12に電流指令値デ
ータ（チ）が出力される。そして、PMWドライブ信号生
成回路12からスペースドライバ13にスペース方向指令信
号（ヌ）が出力されることでDCサーボモータ５によりス
ペースユニット４が駆動され、また、印字データバッフ
ァ８から印字ヘッド３に印字ワイヤデータ信号（ニ）が
出力されて、印字ヘッド３の印字ワイヤが駆動されるこ
とで印字が行われる。

このような印字動作制御において、左方向からの減速
を行う場合は、印字制御部７からのスペース方向指令信
号（ヌ）を反対の右方向に切り換えると、DCサーボモー
タ５は逆向きのトルクを発生させて減速を開始する。そ
して、この減速中は位置パルス信号（ホ）をカウントし
て次の加速に必要な助走距離分を走行した時点で、一定
数の位置パルス信号（ホ）の区間を無条件加速の区間と
し、最大の加速の電流指令値データ（チ）によりPMWド
ライブ信号生成回路12をドライブすると、直ちにスペー
ス移動の方向反転が行われ右方向に一気に加速される。

無条件加速の区間が過ぎると、以降目標の速度とスペ
ース速度データ（ト）とを比較して両者の速度誤差を無
くすように、PMWドライブ信号生成回路12からの電流指
令値データ（チ）を一定周期で更新するサーボ制御が印
字制御部７により開始される。

サーボ制御により目標の速度に達すると、印字領域の
第１ドットカラム直前の位置パルス信号（ホ）のタイミ
ングに基づいて、印字ヘッドドライバ９により印字ヘッ
ド３のドットインパクト制御が開始され、印字開始とな
る。

１ドットカラム分のデータを格納している印字データ
バッファ８に第１ドットカラムの印字データ（ハ）を書
き込むと、次の第２ドットカラムの位置パルス信号
（ホ）が入った時に、印字データバッファ８に書き込ま
れていた前の第１ドットカラムの印字データ（ハ）が印
字ワイヤデータ（ニ）となって、印字ヘッドドライバ９
に転送される。

これにより、印字ヘッド３の印字ワイヤを駆動し、印
字ワイヤをフィードユニット２方向に突出して図示せぬ
インクリボンを介してフィードユニット２をインパクト
することで媒体にドット印字を行う。

こうして第１ドットカラムが印字されると同時に、つ
ぎの第２ドットカラムの印字データ（ハ）が印字データ
バッファ８に書き込まれる。

上述した印字データ（ハ）の印字データバッファ８へ
の書き込み動作を、印字領域の最終ドットカラム分まで
行うと、その行の全てのドットカラムのデータが１行に
印字され、ここでスペース方向指令信号（ヌ）を反転
し、減速動作にはいる。

次行にデータがある場合は、媒体フィードを行った後
スペース移動を停止せずに、上記と同様に左方向への無
条件加速から印字制御動作を開始する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上述した従来の技術によれば、スペース
移動の台形速度制御での加減速時の速度カーブを急勾配
にしている高速プリンタの場合、スペース移動の往復運
動に伴い、スペースユニットと媒体フィードユニットと
が加減速時の衝撃力で左右に揺れ出し、印字タイミング
が一定速度の印字領域においていかに正確に出力されて
いても目標の媒体側がスペースユニットとの相対運動で
揺らいでしまい、印字結果にドットずれが生じて印字品
質を悪化させてしまっていたという問題があった。

つまり、第５図の媒体ずれと印字位置との関係に示す
ように、右方向に印字中において媒体が左方向にずれた
場合、印字ヘッドの印字ワイヤのインパクト位置は、本
来の位置より右寄りにずれ、また媒体が右方向にずれた
場合の印字ワイヤのインパクト位置は前と逆の左寄りに
ずれるということになってしまう。

このように媒体側の相対的な水平方向へのずれによ
り、スペース移動の立ち上げ後の最初の印字領域におい
ては、振動が治まるまでの間、印字に乱れが発生してし
まっていた。

本発明は前記問題点を解決するためになされたもので
あり、媒体の相対ずれにより生じていたスペース移動立
ち上げ直後の加減速時の印字ドットずれを防止して、高
品質の印字結果を得ることが可能な優れた高速シリアル
ドットプリンタを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述した目的を達成するため、本発明は、印字ヘッド
を搭載したキャリッジのスペース移動に伴って位置パル
ス信号を発生する位置パルス信号発生回路を備え、この
位置パルス信号により得られた印字タイミング信号に従
ってドット印字を行うシリアルドットプリンタにおい
て、印字タイミングを早めるための補正値及び遅らせる
ための補正値を記憶するタイミング補正用メモリと、こ
のタイミング補正用メモリに記憶された前記補正値を読
み出す際の読出アドレス値を生成するため、カウンタス
タート信号の指令に基づいて前記位置パルス信号の入力
毎にカウント値を更新してカラム位置をカウントするカ
ラム位置カウンタと、前記スペース移動の立ち上げ後、
前記カラム位置カウンタのカウント値の更新毎に前記タ
イミング補正用メモリから印字タイミングの補正値を順
次読み出し、前記位置パルス信号発生回路が発生する位
置パルス信号毎に、該位置パルス信号から所定周期分遅
らせたタイミングを基準として、前記の読み出した補正
値がマイナスを表す場合は印字タイミングを補正値に応
じて前記基準より早め、補正値がプラスを表す場合は印
字タイミングを補正値に応じて前記基準より遅らせるよ
うに補正する印字タイミング補正回路とを設けたことを
特徴とする。

〔作 用〕

上述した構成において、印字のスペース移動の立ち上
げ後、印字タイミング補正回路は、カラム位置カウンタ
のカウント値の更新毎にタイミング補正用メモリから印
字タイミングの補正値を順次読み出し、位置パルス信号
発生回路が発生する位置パルス信号毎に、該位置パルス
信号から所定周期分遅らせたタイミングを基準として、
前記の読み出した補正値がマイナスを表す場合は印字タ
イミングを補正値に応じて前記基準よりも早め、補正値
がプラスを表す場合は印字タイミングを補正値に応じて
前記基準よりも遅らせるように乾補正する。

このように補正を行うことにより印字のスペース移動
の立ち上げ後の最初の印字領域において発生する振動の
影響を抑制し、高い品質の印字結果を得ることができ
る。

〔実 施 例〕

以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明のシリアルプリンタの制御ブロック図
である。

図において１はプリンタ機構部であり、内部構造にお
いては従来と同様に構成されている。９は印字ヘッドド
ライバ、10はエッジ検出回路、11は速度検出回路、12は
PMWドライブ信号生成回路、13はスペースドライバであ
り、これらは従来において述べたものとほぼ同様である
ので、同一の符号を付してその説明は省略する。また、
（イ）〜（ル）の各入出力信号においても従来のものと
ほぼ同様である。

14は印字制御部であり、図示せぬCPUに接続して制御
されている。

15はFIFO（First In First Out）データバッファであ
り、前記エッジ検出回路10からの位置パルス信号（ホ）
と同期した前記印字制御部14からの印字データ（ハ）の
書き込み動作を行うとともに、印字ヘッドドライバ９へ
の印字ワイヤデータ信号（ニ）を後述する印字タイミン
グ補正回路からの補正後の印字タイミング信号と同期さ
せて転送動作を調整する。

16はカラム位置カウンタであり、カウンタスタート信
号（ワ）が入力されるとカウントを開始し、前記位置パ
ルス信号（ホ）が入力される毎にカウント値を更新し
て、入力された位置パルス信号がカウントを開始してか
ら何番目のカラムのパルスであるかを示し、タイミング
補正用ROM17からの読み出しアドレスとなるカラム位置
アドレス信号（ヲ）を生成する。

18は印字タイミング補正回路であり、前記位置パルス
信号（ホ）と、タイミング補正用ROM17から読み出され
る位置パルス信号（ホ）に対するタイミング補正値信号
（カ）から補正後の印字タイミング信号（ヨ）を生成
し、FIFOデータバファ15に出力する。

次に、この印字タイミング補正回路18について第２図
の印字タイミング補正回路の構成図を用いて説明する。

この図に見られるように、印字タイミング補正回路18
は位置パルス信号（ホ）の補正値を最大±２ドット分
（右方向の印字の場合、＋は右方向、すなわち遅れのタ
イミング、−は左方向、すなわち進みのタイミングを示
す）とし、媒体ずれのないタイミング補正値０の位置に
おける当該位置パルス信号（ホ）の補正後の印字タイミ
ング信号（ヨ）を、当該位置パルス信号（ホ）より２ド
ット周期分（この時間を以下オフセット値と呼ぶ）遅ら
せたタイミングに設定し、そのタイミングを基準として
＋の補正値の場合は、タイミングを補正値だけ遅らせ、
−の補正値の場合は、タイミングを補正値だけ進ませる
ように印字タイミング信号（ヨ）の補正動作を行う。

４相パルス分配回路19は、入力された位置パルス信号
（ホ）から４パルスおきに位置パルス信号（ホ）を取り
出して得られる４種類のΦ１〜Φ４の４相位置パルス信
号を出力し、このΦ１〜Φ４の位置パルス信号は、それ
ぞれに対応する＃１〜＃４のタイマデータラッチのクロ
ック入力と＃５〜＃８のタイマのイネーブル入力に加え
られる。

加算器20の入力Ａへはタイミング補正用ROM17より位
置パルス信号（ホ）ごとに読み出されるタイミング補正
値（カ）が、そして入力Ｂへはオフセット値（レ）が加
えられ、出力Ｙより両入力の加算結果であるタイミング
遅延時間値 Ｔ（タ）が出力される。そして、このタイ
ミング遅延時間値 Ｔ（タ）はΦ１〜Φ４の各４個の位
置パルスにより＃１〜＃４のタイマデータラッチに保持
され、その出力は＃５〜＃８の４つのタイマの入力に加
えられる。

この＃５〜＃８の４つのタイマは、＃１〜＃４のタイ
マデータラッチに保持された各タイマ値に応じて遅延さ
せた後、それぞれ４つの印字タイミングパルスΦ５〜Φ
８を出力すると、ORゲート21を介して１本の印字タイミ
ング信号（ヨ）にまとめられるようになっている。

次に、第３図の本実施例の印字動作のタイミングチャ
ートを用いて上記構成のプリンタにおける印字のタイミ
ング制御の動作を説明する。

右方向の印字スペース移動の立ち上げ後、第１ドット
カラムの２ドット前の位置パルス信号（ホ）のタイミン
グでカウンタスタート信号（ワ）をONしてカラム位置カ
ウンタ16のカウント動作をイネーブルにすると、次の位
置パルス信号（ホ）でカウント値のカラム位置アドレス
信号（ヲ）のアドレス値は１となり、印字制御部14より
第１ドットカラムの印字データ信号（ハ）がFIFOデータ
バッファ15に書き込まれる。

次の第１ドットカラムの位置パルス信号（ホ）のタイ
ミングでタイミング補正用ROM17よりカラム位置アドレ
ス信号（ヲ）のアドレス値の１に格納されている第１ド
ットカラムのタイミング補正値（カ）が読み出され、Φ
１の第１ドットカラムの位置パルスで＃１のタイマデー
タラッチに第５ドットカラムまでの４周期の期間保持さ
れ、このタイマで＃５のタイマがスタートする。

このときの補正値は−0.5ドットなので、＃５のタイ
マの遅延出力は Ｔ＝２−0.5＝1.5ドット周期後とな
り、補正値が０の基準タイミング位置（第３ドットカラ
ムの位置パルスのタイミング位置に相当）の２ドット遅
れの位置より0.5ドット分、位相を進めた位置で印字タ
イミングパルスを出力し、このタイミングで第１ドット
カラムの印字データ信号（ハ）が印字ワイヤデータ信号
（ニ）として印字ヘッドドライバ９に転送される。

同時に、位置パルス信号（ホ）は第２ドットカラムま
で入ってきており、FIFOデータバッファ15へは、第３ド
ットカラムまでの印字データが書き込まれている。

このようにFIFOデータバッファ15は、位置パルス信号
（ホ）に同期したタイミングによる書き込み動作と、補
正後の印字タイミング信号（ヨ）に同期した印字ヘッド
ドライバ９への転送動作の両者の速度差の調整を行って
いる。

次に、タイミング補正が＋の場合の例として第８のド
ットカラムの位置パルス信号（ホ）のタイミング補正の
場合は、カラム位置カウンタ16のアドレス値は８となっ
ており、タイミング補正用ROM17に格納されている第８
ドットカラムのタイミング補正値（カ）が読み出され、
Φ４の第８ドットカラムの位置パルスで＃８のタイマが
スタートする。

この時の補正値は＋0.5なので、タイマの遅延出力は
Ｔ＝２＋0.5＝2.5ドット周期後となり、補正値が０の
基準タイミング位置（第10ドットカラムの位置パルス信
号（ホ）のタイミングに相当）の２ドット遅れの位置よ
り0.5ドット分、位相を遅らせた位置で印字タイミング
パルスを出力し、このタイミングで第８ドットカラムの
印字データ信号（ハ）が印字ワイヤデータ信号（ニ）と
して印字ヘッドドライバ９に転送され、この信号に基づ
いて図示せぬ印字ヘッドにより媒体に印字がなされる。

なお、媒体の振動が収まったあとは、カウンタスター
ト信号（ワ）をOFFとするとカラム位置アドレス値は０
にリセットされ、タイミング補正用ROM17より読み出さ
れて以降の補正値は０となり、印字タイミング信号
（ヨ）は位置パルス信号（ホ）に対して一様にオフセッ
ト後の２ドット遅れのタイミングとなる。

このように本実施例では、振動による媒体の左右の揺
れに対して、印字すべきドットの印字タイミングを第３
図に示したように２ドット後の印字タイミングを基準に
して早めたり遅らせたり補正することで、印字ずれを防
止するようにしている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、タイミング補正用メモ
リに印字タイミングを早めるための補正値及び遅らせる
ための補正値を記憶させ、印字のスペース移動の立ち上
げ後、印字タイミング補正回路がカラム位置カウンタの
カウント値の更新毎にタイミング補正用メモリから印字
タイミングの補正値を順次読み出し、位置パルス信号発
生回路が発生する位置パルス信号毎に、該位置パルス信
号から所定周期分遅らせたタイミングを基準として、前
記の読み出した補正値がマイナスを表す場合は印字タイ
ミングを補正値に応じて前記基準より早め、補正値がプ
ラスを表す場合は印字タイミングを補正値に応じて前記
基準より遅らせるように補正するようにしている。

このため、印字ヘッドのスペース移動の往復運動の加
減速時の衝撃力により媒体が左右にずれるようなことが
あっても、このずれ量に応じて印字タイミング信号が補
正されて出力されるため、従来のように印字結果にドッ
トずれが生じるようなことはない。

その結果、高品質の印字結果を得ることが可能な優れ
た高速印字のシリアルドットプリンタを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシリアルプリンタの制御ブロック図、
第２図は印字タイミング補正回路の構成図、第３図は本
実施例の印字動作のタイミングチャート、第４図は従来
のシリアルドットプリンタの構成図、第５図は従来の印
字タイミングチャートである。 １……プリンタ機構部 ９……印字ヘッドドライバ 10……エッヂ検出回路 11……速度検出回路 14……印字制御部 15……FIFOデータバッファ 16……カラム位置カウンタ 17……タイミング補正用ROM 18……印字タイミング補正回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−140071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−106263（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−245362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−5967（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−13362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−49652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−47556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−162556（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/51 B41J 19/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印字ヘッドを搭載したキャリッジのスペー
   ス移動に伴って位置パルス信号を発生する位置パルス信
   号発生回路を備え、この位置パルス信号により得られた
   印字タイミング信号に従ってドット印字を行うシリアル
   ドットプリンタにおいて、 印字タイミングを早めるための補正値及び遅らせるため
   の補正値を記憶するタイミング補正用メモリと、 このタイミング補正用メモリに記憶された前記補正値を
   読み出す際の読出アドレス値を生成するため、カウンタ
   スタート信号の指令に基づいて前記位置パルス信号の入
   力毎にカウント値を更新してカラム位置をカウントする
   カラム位置カウンタと、 前記スペース移動の立ち上げ後、前記カラム位置カウン
   タのカウント値の更新毎に前記タイミング補正用メモリ
   から印字タイミングの補正値を順次読み出し、前記位置
   パルス信号発生回路が発生する位置パルス信号毎に、該
   位置パルス信号から所定周期分遅らせたタイミングを基
   準として、前記の読み出した補正値がマイナスを表す場
   合は印字タイミングを補正値に応じて前記基準より早
   め、補正値がプラスを表す場合は印字タイミングを補正
   値に応じて前記基準より遅らせるように補正する印字タ
   イミング補正回路とを設けたことを特徴とするシリアル
   ドットプリンタ。