JP3603032B2 - プリンタの制御方法およびプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクリボンによって印字を行う形式のプリンタに係り、特に、インクリボンの巻き取り制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のプリンタは、キャリッジに搭載された印字ヘッドが、プラテンとの間に挟まれる用紙に対し、リボンカセットから巻き出されたインクリボンを多数のワイヤドットで打点してドットマトリックス状の印字パターンを記録する。印字ヘッドはキャリッジによりインクリボンに沿って往復動し、往動もしくは復動による１行印字と１行分の用紙送りとが交互に繰り返される。このような形式のプリンタにおいては、通常、インクリボンの巻き取りをキャリッジの移動に連動させている。それには、例えばキャリッジ移動用のタイミングベルトと、リボンカセットのインクリボン巻き取り軸とを、減速ギヤ群で連結している。この場合、減速ギヤ群の中には、キャリッジの往復いずれの場合も一方向にインクリボンが巻き取られるようにするクラッチギヤ等の切り換え手段が設けられている。また、印字時間を短縮するために、印字幅に応じて印字が可能な最小限のキャリッジ駆動を行い、キャリッジの移動量を減らす制御もなされている。
【０００３】
キャリッジは、１行を実際に印字する印字領域では一定の速度で移動するように制御され、その前後では、スローアップ領域とスローダウン領域とが設定される場合が多い。スローアップ領域は、移動開始から印字領域に至るまで加速する距離であり、スローダウン領域は、印字領域が終わってから停止するまで減速する距離である。そして、総合的な印字時間を短縮する目的で、これら領域はできるだけ短く設定されることが望ましいとされている。
【０００４】
ところで、インクリボンの巻き取りは、キャリッジの移動開始と同時には開始されない。これは、キャリッジの移動をインクリボン巻き取り軸に伝える減速ギヤ群のバックラッシ（歯面間の遊び）が主な原因である。図８は、キャリッジの移動（下側の線）と、これに伴うインクリボンの巻き取り状態（上側の線）との関係を示している。同図に示すように、キャリッジの移動開始位置から、実際にインクリボンが巻き取られるインクリボン巻き取り領域に至るまでには、減速ギヤ群が噛み合って作動を開始する間のタイムラグに応じたインクリボン非巻き取り領域が存在する。キャリッジがスローアップし、印字領域に入った途中で、実際にインクリボンが巻き取られるインクリボン巻き取り領域に入り、スローダウン領域が終わってキャリッジが停止すると同時にインクリボンの巻き取りも停止する。
【０００５】
このような設定のプリンタにおいて、字数が少ない等により１行の印字幅が極めて短いと、図９に示すように、インクリボン非巻き取り領域を過ぎる以前にスローダウン領域が終了してしまい、インクリボンの巻き取りがなされないまま１行の印字が終了する場合があった。そして、インクリボンの巻き取りが行われない短い印字幅が何行にもわたって続くと、巻き取られないインクリボンの同一箇所を印字ヘッドのワイヤドットが打点するのでインク不足となり、印字状態がしだいに薄くなってしまうといった不具合が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような印字薄の発生を抑える手段としては、減速ギヤ群の減速比を小さくしてリボン非巻き取り領域を短縮することが考えられる。しかしながらこの手段を採ると、キャリッジを駆動するモータへの負荷が増大してしまい、これを解決するためには大容量のモータが必要となってくる。特に据え置き型のリボンカセットでは、カセット自体が大きいことからインクリボンの巻き取りの負荷が大きく、しかも、減速比を小さくしすぎると、巻き取り速度とキャリッジの移動速度が近くなってインクリボンの同一箇所を打点してしまう現象が生じてインク不足になるといった不具合が生じる場合があった。他の手段としては、スローアップ領域やスローダウン領域を一様に長く設定することが考えられるが、それでは前述した総合的な印字時間の短縮は図れなくなり、また、スローアップ領域とスローダウン領域のためのスペースが必要となるため、装置が大型化するといった問題も生じる。
【０００７】
したがって本発明は、印字時間の短縮のためにキャリッジの移動量を可能な限り短くしながら、１行の印字領域が短い場合にも確実にインクリボンの巻き取りが行われるプリンタの制御方法およびプリンタの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリンタの制御方法は、リボンカセットと、このリボンカセットから巻き出されるインクリボンに対向配置される印字ヘッドと、この印字ヘッドが搭載されるキャリッジと、印字ヘッドをインクリボンに沿ってキャリッジごと移動させるキャリッジ駆動機構と、キャリッジの移動に連動してインクリボンを巻き取るインクリボン巻き取り機構と、印字ヘッドに印字データを供給し、かつ、キャリッジ駆動機構を作動させる制御部とを備えたプリンタの制御方法であって、キャリッジの移動が開始されるキャリッジ移動開始位置から、インクリボン巻き取り機構が作動して実際にインクリボンが巻き取られるインクリボン巻き取り開始位置までを、インクリボン非巻き取り領域と定め、キャリッジが移動を開始する前に、１行印字に要するキャリッジの移動量がインクリボン非巻き取り領域を越えるか否かを判断し、越えない場合には、インクリボン非巻き取り領域を越えるまでキャリッジの移動量を増加させることを特徴とする。
【０００９】
上記制御方法によれば、キャリッジが移動する前に、１行印字に要するキャリッジの移動量を予め算出し、その移動量がインクリボン非巻き取り領域を越えるか否かを判断する。そして、キャリッジの移動量がインクリボン非巻き取り領域を越えない場合、すなわちきわめて印字領域（印字幅）が短い場合にのみ、インクリボン非巻き取り領域を越えるまでキャリッジの移動量を増加させる。キャリッジがインクリボン非巻き取り領域を越えるとインクリボン巻き取り機構は作動し、したがって、印字領域が極めて短い場合にもインクリボンは確実に巻き取られる。その結果、印字幅が短い行が続いても印字ヘッドは常にフレッシュなインクリボンに作用し、印字薄は発生しない。一方、キャリッジの移動量がインクリボン非巻き取り領域を越える場合には、越えた分の距離に応じてインクリボン巻き取り機構が作動し、インクリボンは巻き取られる。以上のような制御により、印字時間の短縮のためにキャリッジの移動量を可能な限り短くすることができ、しかも、１行の印字領域が短い場合であっても確実にインクリボンの巻き取りが行われる。
【００１０】
また、本発明のプリンタは、上記制御方法を好適に実施し得るプリンタであって、リボンカセットと、このリボンカセットから巻き出されるインクリボンに対向配置される印字ヘッドと、この印字ヘッドが搭載されるキャリッジと、印字ヘッドをインクリボンに沿ってキャリッジごと移動させるキャリッジ駆動機構と、キャリッジの移動に連動してインクリボンを巻き取るインクリボン巻き取り機構と、印字ヘッドに印字データを供給し、かつ、キャリッジ駆動機構を作動させる制御部とを備えたプリンタであって、制御部は、キャリッジの移動が開始されるキャリッジ移動開始位置からインクリボン巻き取り機構が作動して実際にインクリボンが巻き取られるインクリボン巻き取り開始位置までのキャリッジの移動量と、１行印字に要するキャリッジの移動量とを比較するキャリッジ移動量比較部と、１行印字に要するキャリッジの移動量の方が短いと判断した場合に、キャリッジの移動量を所定量増加させるキャリッジ移動量制御部とを含むことを特徴とする。
【００１１】
上記本発明のプリンタは、特にリボンカセットが据え置き型である構成に有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は一実施形態に係るプリンタ１の全体を示しており、同図で符号２はケーシング、３ａ，３ｂはフレームである。フレーム３ａ，３ｂにはキャリッジガイド４が支持され、このキャリッジガイド４に沿って、印字ヘッド５を搭載したキャリッジ６が往復動自在に支持されている。キャリッジ６は、その下方に配されたタイミングベルト７の一部に固定され、タイミングベルト７の往復動作に追従して往復動するようになっている。タイミングベルト７は、従動プーリ８と図示せぬ駆動プーリに巻回されており、駆動プーリを回転させるキャリッジ駆動モータ４１（図５参照）によってキャリッジ６が駆動される。キャリッジ駆動モータ４１およびタイミングベルト７が、この場合のキャリッジ駆動機構である。
【００１３】
図２は、キャリッジ駆動機構およびその周辺の要部を示す上面図であり、この図２にも示すように、フレーム３ａ，３ｂには、キャリッジガイド４と平行なプラテンローラ９が、印字ヘッド５に対向する状態で回転自在に支持されている。フレーム３ａ，３ｂには、インクリボン１０ａを備えた据え置き型のリボンカセット１０が、所定箇所に着脱自在に装着される。インクリボン１０ａは、リボンカセット１０内からエンドレスに巻き出され、巻き出し部分は印字ヘッド５とプラテンローラ９との間に挟まれる。
【００１４】
プリンタ１は、印字ヘッド５が、プラテンローラ９との間に挟まれる図示せぬ用紙に対し、インクリボン１０ａを多数のワイヤドットで打点してドットマトリックス状の印字パターンを記録する。印字ヘッド５はキャリッジ６によってインクリボン１０ａに沿って往復動し、往動もしくは復動による１行印字と１行分の用紙送りとが交互に繰り返される。用紙送りは、図示せぬ用紙搬送モータを備えた用紙搬送機構によりなされる。なお、この場合、キャリッジ６はタイミングベルト７の図２において上側の直線部に固定されている。
【００１５】
リボンカセット１０のインクリボン１０ａは、キャリッジ６の移動に連動して巻き取られるようになっており、その機構を、図３および図４を参照して説明する。図３に示すように、タイミングベルト７を支持する従動プーリ８には駆動ギヤ１１が一体に設けられている。一方、図４に示すように、リボンカセット１０には、インクリボン１０ａをリボンカセット１０内に巻き取るインクリボン巻き取り軸１２が挿入されている。そして、駆動ギヤ１１とインクリボン巻き取り軸１２とが、ギヤプレート２０上に配された減速ギヤ群（インクリボン巻き取り機構）２１によって連結されている。インクリボン巻き取り軸１２は、ギヤプレート２０に回転自在に支持されている。
【００１６】
図３に示すように、減速ギヤ群２１は、クラッチギヤ２２と、楕円状で一端側がギヤプレート２０に回動自在に支持されたクラッチプレート２３と、クラッチプレート２３の他端側に支持されてクラッチギヤ２２に噛合する遊星ギヤ２４と、第１，第２および第３の中間ギヤ２５，２６，２７と、インクリボン巻き取り軸１２の下端に固定されたリボンカセットギヤ２８とから構成されている。
【００１７】
クラッチギヤ２２はクラッチプレート２３と軸を共有しており、駆動ギヤ１１に噛合している。遊星ギヤ２４は、クラッチプレート２３の回動端側に支持されている。第１〜第３のギヤ２５〜２７は、ギヤプレート２０に支持されている。第１および第２のギヤ２５，２６は、それぞれ大ギヤ２５ａ，２６ａと小ギヤ２５ｂ，２６ｂを有する２段ギヤで、遊星ギヤ２４の両側に配置されており、遊星ギヤ２４はクラッチプレート２３の回動に応じて、第１のギヤ２５と第２のギヤ２６のいずれか一方の大ギヤ２５ａ（２６ａ）に噛合する。そして、第１のギヤ２５の小ギヤ２５ｂがリボンカセットギヤ２８に噛合しており、また、第２のギヤ２６の小ギヤ２６ｂとリボンカセットギヤ２８とが第３のギヤ２７を介して連結されている。
【００１８】
タイミングベルト７が図３の実線矢印Ａの方向に作動してキャリッジ６が図３で左方向に移動すると、従動プーリ８と一体に駆動ギヤ１１が反時計方向に回転する。これに応じて、まず、クラッチプレート２３が図３の時計方向に回動し、次いで、遊星ギヤ２４が第１のギヤ２５の大ギヤ２５ａに噛合する。この状態で駆動ギヤ１１の回転は、クラッチギヤ２２、遊星ギヤ２４、第１のギヤ２５を経てリボンカセットギヤ２８に伝わり、インクリボン巻き取り軸１２が図３の反時計方向に回転し、インクリボン１０ａがリボンカセット１０内に巻き取られる。
【００１９】
一方、タイミングベルト７が図３の破線矢印Ｂの方向に作動してキャリッジ６が図３で右方向に移動すると、駆動ギヤ１１が時計方向に回転する。すると、クラッチプレート２３が図３の反時計方向に回動して遊星ギヤ２４が第２のギヤ２６の大ギヤ２６ａに噛合する。この状態で駆動ギヤ１１の回転は、クラッチギヤ２２、遊星ギヤ２４、第２のギヤ２６、第３のギヤ２７を経てリボンカセットギヤ２８に伝わる。これにより、インクリボン巻き取り軸１２はやはり図３の反時計方向に回転し、インクリボン１０ａがリボンカセット１０内に巻き取られる。すなわち、キャリッジ６の移動方向の変換に応じてクラッチプレート２３が回動することにより、リボンカセットギヤ２８への駆動伝達経路が切り換わり、キャリッジ６がいずれの方向に移動してもインクリボン巻き取り軸１２が一定方向（インクリボン１０ａを巻き取る方向）に回転するようになっている。
【００２０】
上記駆動伝達経路の切り換えは、一方向に移動していたキャリッジ６が停止し、次いで逆方向にキャリッジ６が移動を開始すると発生する。しかしながら、減速ギヤ群２１の各ギヤ間に存在するバックラッシおよびクラッチプレート２３の回動代によって、キャリッジ６が移動を開始してから実際にインクリボン巻き取り軸１２が回転を開始するまでには、僅かではあるがタイムラグがある。すなわちキャリッジ６が移動方向を変換する際の移動開始位置から、キャリッジ６が移動して減速ギヤ群２１が連結状態となるまでに、インクリボン１０ａが巻き取られないインクリボン非巻き取り領域が存在する。
【００２１】
さて、図５は、プリンタ１の構成をブロックで表したものである。プリンタ１は、各種周辺機能を内蔵したマイクロコントローラであるＣＰＵ（キャリッジ移動量比較部、キャリッジ移動量制御部）３０ａ、インターフェース３０ｂ、ＲＯＭ３０ｃおよびＲＡＭ３０ｄから構成される制御部３０により、プリンタ動作（印字および用紙搬送）が制御される。インターフェース３０ｂは、ホストコンピュータ３１に対する入出力部である。また、ＲＯＭ３０ｃには制御プログラムや固定データが格納されており、ＲＡＭ３０ｄには印字データ等が必要に応じて格納される。これらインターフェース３０ｂ、ＲＯＭ３０ｃおよびＲＡＭ３０ｄが、ＣＰＵ３０ａに接続されている。ＣＰＵ３０ａは、ＲＯＭ３０ｃに格納されたプログラムにしたがって各種制御を行う。ＣＰＵ３０ａは、印字データに基づく駆動信号を印字ヘッド５に供給し、さらに、用紙搬送モータ４０およびキャリッジ駆動モータ４１に動作信号を供給する。
【００２２】
制御部３０のＣＰＵ３０ａは、キャリッジ６が次のように移動するようキャリッジ駆動モータ４１に動作信号を供給する。まず、ＲＯＭ３０ｃには、キャリッジ６の移動開始位置から実際にインクリボン１０ａが巻き取られる間のインクリボン非巻き取り領域の距離に応じたキャリッジ駆動モータ４１のステップ数が記憶されている。ＣＰＵ３０ａは、１行印字を行うべくキャリッジ６が移動を開始する前に、その１行印字に要するキャリッジ６の移動量、すなわちキャリッジ駆動モータ４１のステップ数を予め算出するとともに、そのステップ数とインクリボン非巻き取り領域のステップ数とを比較する。そして、ＣＰＵ３０ａは、１行印字に要するキャリッジ６の移動量に応じたステップ数がインクリボン非巻き取り領域のステップ数を越えるか否かを判断し、越える場合は、そのステップ数だけキャリッジ駆動モータ４１を回転させる。また、１行印字に要するステップ数がインクリボン非巻き取り領域のステップ数を越えない場合には、インクリボン非巻き取り領域を越えてからさらにキャリッジ６が所定距離移動するように、スローダウン領域のステップ数を増加させる。
【００２３】
図６を参照して、上記制御方法の具体例を説明する。
インクリボン非巻き取り領域の距離は、この場合、キャリッジ駆動モータ４１の回転数に換算して２６４ステップである。また、キャリッジ６が印字領域に至るスローアップと、印字領域が終わって停止するまでのスローダウンは、ともに６６ステップに設定されている。なお、キャリッジ駆動モータ４１の１ステップは、キャリッジ６の移動量に換算すると、例えば０．１〜０．２ｍｍ程度とされる。まず、ステップＳ１において、次に印字する行のキャリッジ移動量が２６４ステップを越えるか否かを判断し、越えない場合はステップＳ２に進む。ステップＳ２では、キャリッジ駆動モータ４１を６６ステップ回転させてスローアップを行い、次いでステップＳ３で実際の印字を行う。印字が終了したら、ステップＳ４に進み、キャリッジ駆動モータ４１を１８０ステップ回転させてスローダウンを行い、キャリッジ駆動モータ４１を停止させる。以上で、１行印字とインクリボン１０ａの巻き取りが終了する。
【００２４】
図７は、ステップＳ１〜ステップＳ４によるキャリッジ６の移動およびインクリボン１０ａの巻き取りの状態を示しており、スローダウン領域の距離が増加されたことにより、キャリッジ６はインクリボン非巻き取り領域を越えて所定距離移動する。キャリッジ６がスローダウン領域の途中においてインクリボン巻き取り領域に入り、それからキャリッジ６が停止するまでインクリボン１０ａの巻き取り動作が行われる。
【００２５】
一方、図６のステップＳ１で、次に印字する行のキャリッジ移動量が２６４ステップを越えると判断されたらステップＳ５に進み、キャリッジ駆動モータ４１を６６ステップ回転させてスローアップを行う。次いで、ステップＳ６で実際の印字を行い、印字が終了したらステップＳ７に進んでキャリッジ駆動モータ４１を６６ステップ回転させてスローダウンを行い、キャリッジ駆動モータ４１を停止させて１行印字とインクリボン１０ａの巻き取りが終了する。ステップＳ１〜ステップＳ７により、図８で示した動作が行われる。
【００２６】
以上のように、本実施形態のプリンタ１に係る制御方法は、キャリッジ６の移動量がインクリボン非巻き取り領域を越えない場合、すなわちきわめて印字領域（印字幅）が短い場合にのみ、インクリボン非巻き取り領域を越えるまでキャリッジ６の移動距離を増加させる点をポイントとしている。キャリッジ６がインクリボン非巻き取り領域を越えると減速ギヤ群２１は実質的に作動し、したがって、印字領域が極めて短い場合にもインクリボン１０ａは確実に巻き取られる。その結果、印字幅が短い行が続いても印字ヘッド５は常にフレッシュなインクリボン１０ａに作用し、印字薄は発生しない。一方、キャリッジ６の移動量がインクリボン非巻き取り領域を越える場合には、越えた分の距離に応じて減速ギヤ群２１が作動し、インクリボン１０ａは巻き取られる。以上のような制御により、印字時間の短縮のためにスローアップ領域およびスローダウン領域を可能な限り短くすることができ、しかも、１行の印字領域が短い場合であっても確実にインクリボン１０ａの巻き取りを行うことができる。
【００２７】
なお、上記実施形態では、スローダウン領域におけるキャリッジ駆動モータ４１のステップ数を増加させることによりキャリッジ６の移動距離を増加させているが、これに代えて印字領域のステップ数を増加させてもよい。このような制御を行えば、総合的な印字時間をより短くすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１行印字に要するキャリッジの移動量がインクリボン非巻き取り領域を越えるか否かを判断し、越えない場合にのみインクリボン非巻き取り領域を越えるまでキャリッジの移動量を増加させるので、印字時間の短縮のためにキャリッジの移動量を可能な限り短くしながら、１行の印字領域が短い場合にも確実にインクリボンの巻き取りが行われるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタの外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るキャリッジ駆動機構およびその周辺の要部を示す上面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るインクリボンの巻き取り機構を示す上面図である。
【図４】同巻き取り機構の側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るプリンタの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る制御方法のフローチャートである。
【図７】キャリッジの移動とインクリボンの巻き取り状態との関係を示す図であって、キャリッジの移動量がインクリボン非巻き取り領域を越えない場合の本発明の一実施形態に係る動作を示している。
【図８】キャリッジの移動とインクリボンの巻き取り状態との関係を示す図であって、キャリッジの移動量がインクリボン非巻き取り領域を越える場合を示している。
【図９】キャリッジの移動とインクリボンの巻き取り状態との関係を示す図であって、キャリッジの移動量がインクリボン非巻き取り領域を越えない場合の従来の動作を示している。
【符号の説明】
１…プリンタ
５…印字ヘッド
６…キャリッジ
７…タイミングベルト（キャリッジ駆動機構）
１０…リボンカセット
１０ａ…インクリボン
２１…減速ギヤ群（インクリボン巻き取り機構）
３０…制御部
３０ａ…ＣＰＵ（キャリッジ移動量比較部、キャリッジ移動量制御部）
４１…キャリッジ駆動モータ（キャリッジ駆動機構）

Claims (3)

1. リボンカセットと、
   このリボンカセットから巻き出されるインクリボンに対向配置される印字ヘッドと、
   この印字ヘッドが搭載されるキャリッジと、
   前記印字ヘッドを前記インクリボンに沿って前記キャリッジごと移動させるキャリッジ駆動機構と、
   前記キャリッジの移動に連動して前記インクリボンを巻き取るインクリボン巻き取り機構と、
   印字ヘッドに印字データを供給し、かつ、キャリッジ駆動機構を作動させる制御部とを備えたプリンタの制御方法であって、
   前記キャリッジの移動が開始されるキャリッジ移動開始位置から、前記インクリボン巻き取り機構が作動して実際にインクリボンが巻き取られるインクリボン巻き取り開始位置までを、インクリボン非巻き取り領域と定め、
   前記キャリッジが移動を開始する前に、１行印字に要するキャリッジの移動量が前記インクリボン非巻き取り領域を越えるか否かを判断し、越えない場合には、インクリボン非巻き取り領域を越えるまでキャリッジの移動量を増加させることを特徴とするプリンタの制御方法。
2. リボンカセットと、
   このリボンカセットから巻き出されるインクリボンに対向配置される印字ヘッドと、
   この印字ヘッドが搭載されるキャリッジと、
   前記印字ヘッドを前記インクリボンに沿って前記キャリッジごと移動させるキャリッジ駆動機構と、
   前記キャリッジの移動に連動して前記インクリボンを巻き取るインクリボン巻き取り機構と、
   印字ヘッドに印字データを供給し、かつ、キャリッジ駆動機構を作動させる制御部とを備えたプリンタであって、
   前記制御部は、
   前記キャリッジの移動が開始されるキャリッジ移動開始位置から前記インクリボン巻き取り機構が作動して実際にインクリボンが巻き取られるインクリボン巻き取り開始位置までのキャリッジの移動量と、１行印字に要するキャリッジの移動量とを比較するキャリッジ移動量比較部と、
   １行印字に要するキャリッジの移動量の方が短いと判断した場合にキャリッジの移動量を所定量増加させるキャリッジ移動量制御部とを含むことを特徴とするプリンタ。
3. 前記リボンカセットが据え置き型であることを特徴とする請求項２に記載のプリンタ。

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