JP3513400B2 - シリアル記録装置、シリアル記録方法 - Google Patents

シリアル記録装置、シリアル記録方法

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JP3513400B2 JP24345298A JP24345298A JP3513400B2 JP 3513400 B2 JP3513400 B2 JP 3513400B2 JP 24345298 A JP24345298 A JP 24345298A JP 24345298 A JP24345298 A JP 24345298A JP 3513400 B2 JP3513400 B2 JP 3513400B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリアル記録装置
に関し、特に、キャリッジの位置検出手段の信号を基に
印字を行うシリアル記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、キャリッジの位置検出手段(例え
ば、リニアエンコーダ)の信号をトリガにして印字を行
うシリアル記録装置において、印字の解像度が位置検出
手段の解像度のn倍である場合、位置検出信号の時間間
隔を測定し、その値をn分割した時間で、次の位置検出
信号入力までの間を補間して印字トリガを発生させる方
法がとられていた。
【0003】また、印字の解像度が位置検出手段の解像
度と同じであっても(同じでなくても)、罫線に対しあ
る角度をもって配置された印字ヘッド(記録ヘッドとも
いう)で印字を行う場合には、ヘッドを複数ブロックに
分割して、キャリッジの走査に合わせて、各ブロックに
対応するノズル(印字ドット)を順次駆動していく方法
がとられている。この場合のブロックタイムは、キャリ
ッジの目標速度毎に固定であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従
来例では、キャリッジの速度変動が大きい場合や、印字
の解像度と位置検出手段の解像度の差が大きい場合に
は、隣接する位置検出信号の時間間隔の差が大きくな
り、(位置検出信号を補間する印字トリガで印字するド
ットの位置が不正確になったり)、n番目の印字が終了
しないうちに次の位置検出信号が発生してしまう可能性
があった。
【0005】また、印字ヘッドを複数ブロック(mブロ
ック)に分割して印字を行う場合には、mブロック目の
印字が終了しないうちに次の位置検出信号が発生するこ
とがないように、すなわち、キャリッジが速度変動によ
って最高速度に到達した時にもmブロック目の印字が保
証されるよう、ブロックタイムを短く設定する必要があ
った。このため、キャリッジが最高速度に達していない
場合には、各ドット(ノズル)が目標のタイミングより
も早く印字され、キャリッジ走査方向に印字位置のズレ
を生ずる結果となっていた。
【0006】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、印字位置を正確に制御できるシリアル記録装
置、シリアル記録方法を提供することを目的とするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、シリアル記録装置を次の(1)、
(2)のとおりに、シリアル記録方法を次の()のと
おりに構成する。
【0008】(1)記録ヘッドの複数の記録素子を複数
のブロックに分割し、各ブロック単位に順次駆動する駆
動手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査
させる走査手段と、印字領域に対して前記キャリッジを
走査しながら前記記録素子を駆動して印字を行う印字制
御手段とを備え、前記印字領域における前記キャリッジ
の走査中に、前記キャリッジの走査速度が最高速度Vt
op、最低速度Vbottomの間で変動するシリアル
記録装置であって前記キャリッジの走査方向に沿って
設けられた所定間隔dを単位とするエンコーダと、前記
エンコーダを検出して検出信号を出力する検出手段と、
前記検出手段から出力される前回の検出信号から今回の
検出信号までの時間を計時する計時手段と、前記計時手
段によって計時された時間と前記所定間隔dとから得ら
れるキャリッジ速度V1と、該キャリッジ速度V1に対
応した前記所定間隔dにおける速度変動幅ΔUmax
と、に基づいて前記検出手段から出力される今回の検出
信号から次回の検出信号までの時間Tを予測し、該時間
Tを前記駆動手段によって分割して駆動されるブロック
数で均等に分割したタイミングで各ブロックを駆動する
よう印字タイミングを制御するタイミング制御手段とを
備え、前記時間Tは、T=d/(V1+ΔUmax)
但し、T≧d/Vtopで与えられるシリアル記録装
置。
【0009】(2)記録ヘッドの複数の記録素子を順次
駆動する駆動手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリ
ッジを走査させる走査手段と、印字領域に対して前記キ
ャリッジを走査しながら前記記録素子を駆動して印字を
行う印字制御手段とを備え、前記印字領域における前記
キャリッジの走査中に、前記キャリッジの走査速度が最
高速度Vtop、最低速度Vbottomの間で変動す
るシリアル記録装置であって、前記キャリッジの走査方
向に沿って設けられた所定間隔dを単位とするエンコー
ダと、前記エンコーダを検出して検出信号を出力する検
出手段と、前記検出手段から出力される前回の検出信号
から今回の検出信号までの時間を計時する計時手段と、
前記計時手段によって計時された時間と前記所定間隔d
とから得られるキャリッジ速度V1と、該キャリッジ速
度V1に対応した前記所定間隔dにおける速度変動幅Δ
Umaxと、に基づいて前記検出手段から出力される今
回の検出信号から次回の検出信号までの時間Tを予測
し、該時間Tを前記駆動手段によって駆動される記録素
子の数で均等に分割したタイミングでそれぞれの記録素
子を駆動するよう印字タイミングを制御するタイミング
制御手段とを備え、前記時間Tは、T=d/(V1+Δ
Umax) 但し、T≧d/Vtopで与えられるシリ
アル記録装置。
【0010】(3)記録ヘッドの複数の記録素子を複数
のブロックに分割し、各ブロック単位に順次駆動する駆
動手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査
させる走査手段と、前記キャリッジの走査方向に沿って
設けられた所定間隔dを単位とするエンコーダと、前記
エンコーダを検出して検出信号を出力する検出手段と、
印字領域に対して前記キャリッジを走査しながら前記記
録素子を駆動して印字を行う印字制御手段とを備え、前
記印字領域における前記キャリッジの走査中に、前記キ
ャリッジの走査速度が最高速度Vtop、最低速度Vb
ottomの間で変動するシリアル記録装置におけるシ
リアル記録方法であって、前記検出手段から出力される
前回の検出信号から今回の検出信号までの時間を計時す
る計時ステップと、前記計時ステップによって計時され
た時間と前記所定間隔dとから得られるキャリッジ速度
V1と、該キャリッジ速度V1に対応した前記所定間隔
dにおける速度変動幅ΔUmaxと、に基づいて前記検
出ステップから出力される今回の検出信号から次回の検
出信号までの時間Tを予測し、該時間Tを前記駆動手段
によって分割して駆動されるブロック数で均等に分割し
たタイミングで各ブロックを駆動するよう印字タイミン
グを制御するタイミング制御ステップと、前記タイミン
グ制御ステップによって決定された印字タイミングで前
記駆動手段により前記記録素子を駆動して印字を行う印
字ステップを備え、前記時間Tは、T=d/(V1+Δ
Umax) 但し、T≧d/Vtopで与えられるシリ
アル記録方法。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態をシリア
ル記録装置の実施例により詳しく説明する。なお本発明
は、シリアル記録装置に限らず、シリアル記録方法の形
で、更にこのシリアル記録方法を実現するためのプログ
ラムを格納した、CD−ROM等の記憶媒体の形で同様
に実施することができる。
【0015】
【実施例】(実施例1)図1は、実施例1である“シリ
アル記録装置”の主要な部分の構成を示す外観斜視図で
ある。
【0016】図1において、1は印字ヘッド、2は印字
ヘッド1を搭載するキャリッジ、3はキャリッジ2を駆
動するキャリッジモータ、4は印字ヘッド2と不図示の
ヘッド駆動制御回路を接続するフレキシブルケーブルで
ある。5は紙送りギア、6は紙送りギア5を介して紙送
りローラ7を駆動する紙送りモータである。8はリニア
エンコーダ(エンコーダフィルムともいう)、9はキャ
リッジ位置検出素子である光センサであり、8,9によ
りキャリッジ位置を検出する光学式エンコーダを構成し
ている。Pは記録用紙である。
【0017】図2は、本実施例の制御部の構成を示すブ
ロック図である。
【0018】図2において、30はI/F回路、31は
装置全体を制御するCPU、32は実行内容を指示する
プログラムを格納するROM、33は所要の作業域等を
提供するRAM、34はプリント枚数等のデータを格納
するEEPROMである。41は操作入力手段であるキ
ー、42はキー41からの入力をCPU31に出力する
入力制御回路、43は表示手段であるLED、44はL
ED駆動回路である。
【0019】36は、記録ヘッド38,ヘッドドライバ
37を内蔵する印字ヘッド、35は印字ヘッド36を駆
動するヘッド駆動制御回路である。39は紙送りモータ
6を駆動するモータ駆動回路、41はキャリッジモータ
3を駆動するモータ駆動回路、45はキャリッジ位置検
出手段9の出力によりキャリッジ位置を検出するキャリ
ッジ位置検出回路である。46はキャリッジ位置検出回
路45からの検出信号を入力し、その時間間隔を測定す
るタイマである。
【0020】図3は、本実施例における印字中のキャリ
ッジの速度変動と、速度の予測方法を説明するグラフで
あり、その詳細は後述する。
【0021】図4は、位置検出手段の信号と、8ブロッ
クに分割した場合のブロックタイミングと、各ブロック
の印字信号の関係を示すタイミング図であり、その詳細
は後述する。
【0022】図5は、本実施例で用いる印字制御の処理
を示すフローチャートである。
【0023】以下、図5に従って本実施例の詳細な説明
を行う。図5は、キャリッジの位置検出手段(例えば、
エンコーダ)からの信号をもとにしたブロックタイムを
決定する制御と、そのブロックタイムをもとにした印字
制御を示すフローチャートである。図5において、ステ
ップS1で、キャリッジ位置検出信号が入力されたかど
うかを判断する。ステップS1は、キャリッジ位置検出
信号が入力されるまで繰り返される。この間、位置検出
信号の時間間隔を測定するタイマは作動し続けている。
そして、キャリッジ位置検出信号が入力されたらステッ
プS2へ進み、位置検出信号入力の時間間隔T1をタイ
マから読み込み、ステップS3で先のタイマをリセット
し、次の位置検出信号入力までの時間間隔を測定し始め
る。そして、ステップS4でキャリッジが印字領域に到
達したかを判断し、印字領域である場合は、T1,d,
ΔUmax,Vtop,m、からブロックタイムTbl
ockを計算する(ブロックタイムの計算方法は、後で
述べる)。そして、ステップS5で算出したブロックタ
イムを用いて、ステップS6でブロックを順に選択し、
各ブロックに対応するドット(ノズル)の印字を行う。
そして、ステップS7でまだ印字領域内かどうかを判断
し、印字領域内であればステップS1に戻って次の位置
検出信号の入力を待つ。尚、ステップS4でまだ印字領
域に達していない場合には、印字動作を行わないでステ
ップS1に戻り、次の位置検出信号の入力を待つ。
【0024】次に、図3に従って、本実施例におけるブ
ロックタイム計算方法の詳細を説明する。図3は、印字
中のキャリッジの速度変動を示したもので、予測される
変動幅ΔV,予測される最高速度Vtop,予測される
最低速度Vbottom,リニアエンコーダの目盛間隔
dでの予想される最大速度変動幅ΔUmaxを示してい
る。これらの値は、対象となる記録装置においてメカ負
荷変動や経時変化を考慮して、シュミレーション又は実
測により予め求められる値である。その他、位置検出信
号の時間間隔T1は、キャリッジ走査に伴って随時計測
され、リニアエンコーダの目盛間隔dをT1で割ること
によって、現在の速度V1が導き出される。また、次の
位置検出信号の時間間隔T2及び、その時の速度V2
は、以下の式で与えられる。
【0025】(V1+ΔUmax)>V2>(V1−Δ
Umax)かつ、Vtop>V2>Vbottomであ
り、d/(V1+ΔUmax)<T2<d/(V1−Δ
Umax)かつ、d/Vtop<T2<d/Vbott
omである。
【0026】この式によって求められるT2の値の最小
値(T2min)を、次回の位置検出信号の時間間隔と
仮定して、その値を分割ブロック数(m)で割ることに
よってブロックタイムTblockを決定する。
【0027】すなわち、 T2min=d/(V1+ΔUmax) 但し、T2min≧d/Vtop Tblock=T2min/mとなる。
【0028】このブロックタイムで印字を行えば、予め
予想される速度変動が最大限発生した場合でも、m個の
ブロックの印字を確実に行うことができる。また、速度
が速い場合(Vtop付近)でなくても、ブロックタイ
ムが必要以上に短くなり過ぎず、各ブロックの印字が目
標タイミングにより近いタイミングで可能となり、速度
変動による印字位置のズレを最小限に抑える事ができ
る。
【0029】図4は、前述の説明を補足する図であり、
位置検出手段の信号と、8ブロックに分割した場合のブ
ロックタイミングと、各ブロックの印字信号の関係を示
すものである。従来は、ブロックタイムが固定であった
ため、図4−Aに示すように、キャリッジが最高速(V
top)の時に位置検出信号を均等に分割するよう設定
されていた。従って、図4−Bに示すように、キャリッ
ジが最低速(Vbottom)の時には、ブロックタイ
ムが短くなり過ぎて、位置検出信号を均等に分割する事
ができなかった。図4−Cは、キャリッジが最低速(V
bottom)の時の、位置検出信号とブロックタイム
の理想的な関係を示す。
【0030】本実施例では、現在の位置検出信号の時間
間隔から、次回の位置検出信号の時間間隔を予測し、そ
の予測した時間間隔に適したブロックタイムで印字を行
う事により、図4−Cに示すタイミングにより近づける
よう制御を行っている。
【0031】以上説明したように、本実施例によれば、
印字中のキャリッジ動作で予想される最高速度Vto
p,予想される最低速度Vbottom,リニアエンコ
ーダの目盛間隔dでの予想される最大速度変動幅ΔUm
axを予め実験的、又はシュミレーションにより求めて
おき、それらの値と、キャリッジの動作に合わせて随時
測定されるキャリッジ速度V1とから、次の位置検出信
号の入力タイミングを予測し、位置検出信号の入力間隔
時間内を、m(mは2以上の自然数)個のブロックに均
等に分割して、各ブロックに対応するドット(ノズル)
を順に駆動していく事により、キャリッジの速度変動内
のあらゆる速度において、各ドット(ノズル)の印字
が、目標タイミングにより近いタイミングで可能とな
り、印字位置のズレを最小限に抑える事が可能となる。
【0032】(実施例2)本実施例は、リニアエンコー
ダの目盛間隔dでの予想される最大速度変動幅ΔUma
xを、速度によって細かく設定する事によって、より正
確にブロックタイムを設定する例である。なおハードウ
エアの構成は実施例1と同様である。
【0033】図6は、印字中のキャリッジの速度変動を
示したもので、速度を高速,中速,低速の3段階に分割
し、それぞれの領域での最大速度変動幅、ΔU1ma
x,ΔU2max,ΔU3maxを予め求めておき、現
在の速度V1がどの領域に属するかを判断して、次回の
位置検出信号の時間間隔T2を求める。すなわち、V1
が高速領域の場合、d/(V1+ΔU1max)<T2
<d/(V1−ΔU1max)かつ、d/Vtop<T
2である。
【0034】V1が中速領域の場合、d/(V1+ΔU
2max)<T2<d/(V1−ΔU2max)であ
る。
【0035】V1が低速領域の場合、d/(V1+ΔU
3max)<T2<d/(V1−ΔU3max)かつ、
T2<d/Vbottomである。
【0036】この式によって求められるT2の値の最小
値(T2min)を、次回の位置検出信号の時間間隔と
仮定して、その値を分割ブロック数(m)で割ることに
よってブロックタイムTblockを決定する。
【0037】すなわち、 T2min=d/(V1+ΔU1max)、or、d/
(V1+ΔU2max)、or、d/(V1+ΔU3m
ax) 但し、T2min≧d/Vtop Tblock=T2min/mとなる。
【0038】尚、速度領域をさらに細かく分割し、究極
的には、現在の速度と次の速度を1対1で対応させる事
が可能である。また、ブロックタイムは毎回計算で求め
なくても、予め、速度とブロックタイムの関係を計算し
たテーブルを用意し、それを参照して印字を行う手法も
可能である。
【0039】以上説明したように、本実施例においても
実施例1と同様の効果を得ることができる。
【0040】以上は、印字ヘッドのノズルを複数ブロッ
ク化した例であるが、本発明はこれに限らず、印字ヘッ
ドのノズルがブロック化されていないものにおいても同
様に実施することができる。たとえばn個のノズルを1
列に配置し、各ノズルを順次駆動するタイプにおいて、
前述の各実施例のようにして予測した位置検出信号の入
力タイミングにもとづいて、位置検出信号の入力時間間
隔内で、n回の印字トリガを発生し、各トリガにより各
ノズルを駆動することにより、ドットの位置ずれを最小
限に抑えることができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
印字位置を正確に制御できる、シリアル記録装置、シリ
アル記録方法、および記憶媒体を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の主要な部分の外観斜視図
【図2】 制御部の構成を示すブロック図
【図3】 印字(定速)領域でのキャリッジ速度変動の
説明図
【図4】 位置検出信号とブロックタイムの関係を示す
タイミングチャート
【図5】 印字制御の処理を示すフローチャート
【図6】 実施例2における印字(定速)領域でのキャ
リッジ速度変動の説明図
【符号の説明】
8 リニアエンコーダ 9 キャリッジ位置検出素子 31 CPU 35 ヘッド駆動制御回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/01 B41J 2/04 - 2/055 B41J 2/51 B41J 19/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録ヘッドの複数の記録素子を複数のブ
    ロックに分割し、各ブロック単位に順次駆動する駆動手
    段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査させ
    る走査手段と、印字領域に対して前記キャリッジを走査
    しながら前記記録素子を駆動して印字を行う印字制御手
    段とを備え、前記印字領域における前記キャリッジの走
    査中に、前記キャリッジの走査速度が最高速度Vto
    p、最低速度Vbottomの間で変動するシリアル記
    録装置であって前記キャリッジの走査方向に沿って設けられた所定間隔
    dを単位とするエンコーダと、 前記エンコーダを検出して検出信号を出力する検出手段
    と、 前記検出手段から出力される前回の検出信号から今回の
    検出信号までの時間を計時する計時手段と、 前記計時手段によって計時された時間と前記所定間隔d
    とから得られるキャリッジ速度V1と、該キャリッジ速
    度V1に対応した前記所定間隔dにおける速度変動幅Δ
    Umaxと、に基づいて前記検出手段から出力される今
    回の検出信号から次回の検出信号までの時間Tを予測
    し、該時間Tを前記駆動手段によって分割して駆動され
    るブロック数で均等に分割したタイミングで各ブロック
    を駆動するよう 印字タイミングを制御するタイミング制
    御手段とを備え 前記時間Tは、 T=d/(V1+ΔUmax) 但し、T≧d/Vto
    で与えられる ことを特徴とするシリアル記録装置。
  2. 【請求項2】 記録ヘッドの複数の記録素子を順次駆動
    する駆動手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジ
    を走査させる走査手段と、印字領域に対して前記キャリ
    ッジを走査しながら前記記録素子を駆動して印字を行う
    印字制御手段とを備え、前記印字領域における前記キャ
    リッジの走査中に、前記キャリッジの走査速度が最高速
    度Vtop、最低速度Vbottomの間で変動するシ
    リアル記録装置であって、 前記キャリッジの走査方向に沿って設けられた所定間隔
    dを単位とするエンコーダと、 前記エンコーダを検出して検出信号を出力する検出手段
    と、 前記検出手段から出力される前回の検出信号から今回の
    検出信号までの時間を計時する計時手段と、 前記計時手段によって計時された時間と前記所定間隔d
    とから得られるキャリッジ速度V1と、該キャリッジ速
    度V1に対応した前記所定間隔dにおける速度変動幅Δ
    Umaxと、に基づいて前記検出手段から出力される今
    回の検出信号から次回の検出信号までの時間Tを予測
    し、該時間Tを前記駆動手段によって駆動される記録素
    子の数で均等に分割したタイミングでそれぞれの記録素
    子を駆動するよう印字タイミングを制御するタイミング
    制御手段とを備え、 前記時間Tは、 T=d/(V1+ΔUmax) 但し、T≧d/Vto
    で与えられる ことを特徴とするシリアル記録装置。
  3. 【請求項3】 記録ヘッドの複数の記録素子を複数のブ
    ロックに分割し、各ブロック単位に順次駆動する駆動手
    段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査させ
    る走査手段と、前記キャリッジの走査方向に沿って設け
    られた所定間隔dを単位とするエンコーダと、前記エン
    コーダを検出して検出信号を出力する検出手段と、印字
    領域に対して前記キャリッジを走査しながら前記記録素
    子を駆動して印字を行う印字制御手段とを備え、前記印
    字領域における前記キャリッジの走査中に、前記キャリ
    ッジの走査速度が最高速度Vtop、最低速度Vbot
    tomの間で変動するシリアル記録装置におけるシリア
    ル記録方法であって、 前記検出手段から出力される前回の検出信号から今回の
    検出信号までの時間を計時する計時ステップと、 前記計時ステップによって計時された時間と前記所定間
    隔dとから得られるキャリッジ速度V1と、該キャリッ
    ジ速度V1に対応した前記所定間隔dにおける速度変動
    幅ΔUma xと、に基づいて前記検出ステップから出力
    される今回の検出信号から次回の検出信号までの時間T
    を予測し、該時間Tを前記駆動手段によって分割して駆
    動されるブロック数で均等に分割したタイミングで各ブ
    ロックを駆動するよう印字タイミングを制御するタイミ
    ング制御ステップと、 前記タイミング制御ステップによって決定された印字タ
    イミングで前記駆動手段により前記記録素子を駆動して
    印字を行う印字ステップを備え、 前記時間Tは、 T=d/(V1+ΔUmax) 但し、T≧d/Vto
    で与えられる ことを特徴とするシリアル記録方法。
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