JP3635756B2

JP3635756B2 - 印刷装置

Info

Publication number: JP3635756B2
Application number: JP34178395A
Authority: JP
Inventors: 高宏米山
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2015-12-27
Also published as: JPH09174857A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷装置に関し、より具体的には、用紙の加減速中にも正常に印刷できるインク・ジェット方式の印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式は、ドット・インパクト方式に比べ、微細な印刷が可能であり、静かであるという特長を持ち、大型印刷機にも導入が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
印刷対象の紙が静止しているか、又は、一定速度で移動していれば問題無いが、例えば、加速中にも印刷を行ないたい場合が良くある。通常は、印刷したい文字などは目標速度に対して適切なサイズ又は寸法になるように設定され、インク・ジェット方式では紙送り方向でのインク吐出間隔は、目標速度も適切な文字サイズ又は寸法になるように規定されている。従って、目標速度より低い速度で印刷を開始すると、文字等が紙送り方向に縮んだようになる。このような変形は、印刷された文字などを単に人が視覚的に確認するだけであれば、見栄えを除いては支障無いが、例えば、光学文字読み取りする場合では読み取りエラーの確率が確実に高くなる。また、一次元又は二次元のバーコードを印刷する場合でも、同様に、読み取り時のエラー確率が高くなる。
【０００４】
そこで、本発明は、用紙の加速又は減速時にも目標速度で走行しているときと同様なサイズ又は寸法で印刷できる印刷装置を提示することを目的とする。
【０００５】
即ち、本発明は、用紙の送り速度の大小及び変化に関わり無く、一定大きさで文字などを印刷できる印刷装置を提示することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る印刷装置は、用紙の紙送りを検出する紙送り検出手段と、当該紙送り検出手段の出力により紙送り速度を算出する紙送り速度算出手段と、当該紙送り検出手段の出力により紙送り位置を算出する紙送り位置算出手段と、当該用紙の所定の基点を検出する基点検出手段と、当該紙送り速度算出手段により算出された紙送り速度にインク滴が印刷ヘッドから当該用紙に到達する時間ｔｐを乗算する乗算手段と、指定の印刷開始位置から当該乗算手段の乗算結果を減算する減算手段と、当該減算手段の出力と当該紙送り位置算出手段により算出される紙送り位置を比較する比較手段と、当該紙送り速度に従い、印刷に使用するフォントなどのドット構成を複数の内から指定するドット構成指定手段と、当該紙送り速度及び当該ドット構成指定手段により指定されるドット構成に従い、当該指定されたドット構成の、紙送り方向のドット間隔を当該紙送り速度で除算した値に応じた周期の吐出クロックを生成し、当該比較手段の所定出力時に当該吐出クロックを出力する吐出クロック生成手段と、当該吐出クロックに従うタイミングで、印刷すべきパターンの印刷すべきドットについてインク滴を当該用紙に向けて吐出する印刷ヘッドと、当該ドット構成指定手段により指定されたドット構成で印刷すべきパターンを生成し、当該吐出クロックに従って当該印刷ヘッドに供給する印刷パターン生成供給手段とからなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図、図２は、本実施例の装置構成及びその配置を示す図である。
【００１１】
先ず、図２を説明する。図示しない紙送り装置により送られる用紙１０上に、用紙１０に隣接してインクジェット・プリンタの印刷ヘッド１２が配置されている。印刷ヘッドは、紙送りと直交する方向に１文字分以上（例えば、６４個）のインク吐出ノズルを具備するライン・ヘッドである。用紙１０には、事後的な切断又は折り畳みのためのミシン目１０ａがあり、その近辺に用紙先端を示すマーク線１０ｂが印刷されている。そのマーク線１０ｂを検出できる位置にマーク・センサ１４が配置されている。用紙１０の送り速度を検出するためのロータリ・エンコーダ１６が、用紙１０の紙送りローラに連結されている。印刷ヘッド１２、マーク・センサ１４及びロータリ・エンコーダ１６は、入出力インターフェース１８を介してコンピュータ２０に接続する。
【００１２】
図３を参照して、印刷位置とインク吐出のタイミングとの関係を説明する。印刷ヘッド１２は用紙１０に対して一定距離だけ離れた位置に置かれており、その間隔は用紙１０の移動によっても変化しない。従って、印刷ヘッド１２から吐出されたインク滴が用紙１０に到達するまでの時間ｔｐは、用紙１０の紙送り速度ｖに関わらず、一定である。
【００１３】
紙送り速度ｖでは、印刷ヘッド１２から吐出されたインク滴が用紙１０に到達するまでの時間ｔｐの間に、用紙１０が下記式で与えられるｘだけ進む。
【００１４】
ｘ＝ｖ×ｔｐ
従って、この距離ｘ距離に相当する時間だけ早めに印刷を開始しないと、所望の位置に文字などを印字できないことになる。
【００１５】
このことは、文字を構成するドットの紙送り方向での間隔についてもいえる。紙送り速度ｖに関わらず、文字を紙送り方向に対して正しいサイズで印刷するには、ドット間隔、即ちインク滴の吐出タイミングを紙送り速度ｖに応じて変化させる必要がある。具体的には、上式から分かるように、インク滴の吐出の時間間隔を紙送り速度ｖに反比例させればよく、紙送り速度ｖが遅い場合にはインク滴の吐出の時間間隔を長くし、紙送り速度ｖが速い場合にはインク滴の吐出の時間間隔を短くする。
【００１６】
このような紙送り方向のドット間隔の調整に加えて、本実施例では更に、紙送り速度ｖに応じて、印字すべき英数字フォントについて複数のドット構成（必要により、異なるサイズ）を用意し、適用するドット構成を紙送り速度に応じて変更するようにした。印刷ヘッドの吐出間隔の限界に制限されずに、紙送り速度ｖを高速にできる。
【００１７】
図１を説明する。図２と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図１に示す多くの構成要素は、コンピュータ２０のソフトウエアにより実現される。Ｔ／ｖ変換回路２２は、ロータリ・エンコーダ１６からの出力パルス列の周期Ｔを計測して、紙送り速度ｖを示す信号に変換する。また、カウンタ２４は、ロータリ・エンコーダ１６の周力パルスを計数する。カウンタ２４はマーク・センサ１４の出力、即ち、マーク検出信号によりクリアされ、所定の初期値をロードされる。ロードされる初期値は、印刷ヘッド１２の設置位置とマーク・センサ１４の設置位置の、紙送り方向のずれを補償するように決定される。カウンタ２４のカウント値は、マーク線１０ｂを基準とした紙送り量又は紙送り位置ｘを示す。入力端子２６には、印刷開始位置Ｘｓを示す信号が入力される。
【００１８】
乗算回路２８は、紙送り速度ｖに、印刷ヘッド１２から吐出されたインク滴が用紙１０に到達する時間ｔｐを乗算する。乗算回路２８の出力Ｘｍが、紙送り速度ｖに応じた印刷位置の調整距離を示す。減算回路３０は、入力端子２６からの印刷開始位置Ｘｓから乗算器２８の出力Ｘｍを減算し、得られた差を比較回路３２の入力Ｂに供給する。比較回路３２の他の入力Ａには、カウンタ２４の出力、即ち、現在の紙送り位置ｘを示す信号が印加されている。比較回路３２は両入力Ａ，Ｂを比較し、入力Ａが入力Ｂ以上、即ち用紙１０が（Ｘｓ−Ｘｍ）に到達した後、出力Ｃをハイにする。
【００１９】
Ｔ／ｖ変換回路２２の出力（紙送り速度ｖ）はまた、比較回路３４の入力Ａに印加され、比較回路３４の入力Ｂには、印刷に使用すべきフォントのドット構成を変更すべき基準速度（ここでは、３００フィート／分）が印加される。比較回路３４は、両入力Ａ，Ｂを比較し、比較結果をラッチ回路３６に出力する。ラッチ回路３６はマーク・センサ１４から出力されるマーク検出信号に従い、比較回路３４の比較出力を取り込み、次のマーク検出信号まで保持する。このようにして、ラッチ回路３６には、マーク線１０ｂが検出される直前の紙送り速度ｖが基準速度より速いかどうかを示すフラグ信号が記憶される。このフラグが、使用すべきフォント（のドット構成）を指定するフォント指定信号になり、文字パターン生成回路３８と吐出クロック生成回路４０に印加される。
【００２０】
本実施例では、２のサイズのフォント＃１，＃２を用意し、それぞれ記憶回路４２，４４に記憶されている。例えば、一方のフォント＃１は、紙送り方向に関して１８０ドット・パー・インチに対応し、高さが２８ドット、文字幅（本実施例の紙送り方向の幅）が１４ドットである。他方のフォント＃２は、紙送り方向に関して３６０ドット・パー・インチに対応し、高さが２８ドット、文字幅が２８ドットである。
【００２１】
コード・メモリ４６には、印刷すべき文字列のコード情報が格納されており、文字パターン生成回路３８は、コード・メモリ４６で指定される文字コードのビットマップ・データを、ラッチ回路３６からのフォント指定信号に応じた記憶回路４２又は同４４から読み出し、内部に一時記憶する。
【００２２】
吐出クロック生成回路４０には紙送り速度ｖも印加されており、ラッチ回路３６からのフォント指定信号により指定されるフォントの紙送り方向のドット間隔Δを紙送り速度ｖで除算した値に相当する周期の吐出クロックを生成する。吐出クロック生成回路４０は、最初の吐出クロックを比較回路３２の出力がハイになるのに同期して出力し、以後、Δ／ｖに相当する周期で各吐出クロックを出力する。吐出クロック生成回路４０には、紙送り速度ｖでなく、ロータリ・エンコーダ１６の出力パルスそのもの、若しくはその分周又は逓倍パルスを印加するようにしてもよい。文字パターン生成回路３８からの終了信号が入力すると、吐出クロック生成回路４０は吐出クロックの生成を終了する。
【００２３】
メモリ装置４８は、２つのメモリ５０ａ，５０ｂと、メモリ５０ａ，５０ｂの一方を書込み用、他方を読出し用として交互に切り換えるスイッチ５２，５４を具備し、文字パターン生成回路３８と協調して、文字パターン生成回路３８で生成された文字パターン・データを印刷順に受け取る。そして、メモリ装置４８は、吐出クロック生成回路４０により生成される吐出クロックに応じて、１ライン分ずつの印刷すべきドット・データを印刷ヘッド１２に供給する。印刷ヘッド１２は、メモリ装置４８からの１ライン分の各ドットのデータに応じて、印字すべきドットについて、吐出クロック生成回路４０により生成される吐出クロックのタイミングでインク滴を吐出する。このようにして、紙送り方向のドット間隔が紙送り速度ｖに関わらず一定になるように制御され、印字結果の文字の紙送り方向の大きさは、紙送り速度に関わらず一定になる。
【００２４】
メモリ装置４８は、印刷すべきデータを全て印刷ヘッド１２に供給し終えると、その旨を文字パターン生成回路３８に通知し、次のデータ受け取りを待つ。一方、文字パターン生成回路３８は、一連の文字の印刷データをメモリ装置４８に供給し終えているときには、該当する文字列の印刷終了を示す信号を吐出クロック生成回路４０に供給する。先に説明したように、吐出クロック生成回路４０は、この印刷終了を示す信号に応じて吐出クロックの生成を終了する。
【００２５】
本実施例では、目標とする紙送り速度ｖが例えば６００〜１，０００フィート／分と高速であるので、フォントに関して複数のドット構成を紙送り速度に応じて切り換えるようにした。これにより、吐出周期を短くできない印刷ヘッド１２でも、紙送り速度をより速くすることができる。勿論、目標の紙送り速度内で１種類のドット構成で充分な場合に、このようなフォントの切り換えが不要になる。
【００２６】
文字を例に説明したが、一次元バーコード又は二次元バーコード、その他の図形を印刷する場合にも適用できることは明らかである。特に、歪みが問題なる図形等でも、加速又は減速中に印刷できるので、生産性が格段に向上する。
【００２７】
上記実施例では、紙送り速度が３００フィート／分を越えるか否かでフォントのドット構成を切り換えているが、このようにすると、紙送り速度によって文字の品位が変化する。従って、停止状態から目標速度に到達するまでの間、同じドット構成を採用するようにしてもよいことは勿論である。その場合、例えば、１，０００フィート／分のような高速の目標速度に対しては、最初から粗いドット構成（例えば、フォント＃１）を採用し、３００フィート／分程度の遅い目標速度に対しては、最初から精細なドット構成（例えば、フォント＃２）を採用する。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、用紙を加速又は減速している最中にも、適切なドット間隔で文字などを印刷できる。換言すると、目標速度に到達するまでの加速中の印刷文字が紙送り方向で縮んでしまうことがなくなる。これは例えば、一次元又は二次元バーコードを印刷する場合を考えれば分かるように、実用上、著しい効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】本実施例の装置構成と配置を示す図である。
【図３】印刷位置とインク吐出タイミングの関係を説明する図である。
【符号の説明】
１０：用紙
１０ａ：ミシン目
１０ｂ：マーク線
１２：印刷ヘッド
１４：マーク・センサ
１６：ロータリ・エンコーダ
１８：入出力インターフェース
２０：コンピュータ
２２：Ｔ／ｖ変換回路
２４：カウンタ
２６：印刷開始位置Ｘｓの入力端子
２８：乗算回路
３０：減算回路
３２：比較回路
３４：比較回路
３６：ラッチ回路
３８：文字パターン生成回路
４０：吐出クロック生成回路
４２，４４：フォント記憶回路
４６：コード・メモリ
４８：メモリ装置
５０ａ，５０ｂ：メモリ
５２，５４：スイッチ

Claims

用紙の紙送りを検出する紙送り検出手段（１６）と、
当該紙送り検出手段（１６）の出力により紙送り速度を算出する紙送り速度算出手段（２２）と、
当該紙送り検出手段（１６）の出力により紙送り位置を算出する紙送り位置算出手段（２４）と、
当該用紙の所定の基点を検出する基点検出手段（１４）と、
当該紙送り速度算出手段（２２）により算出された紙送り速度にインク滴が印刷ヘッドから当該用紙に到達する時間ｔｐを乗算する乗算手段（２８）と、
指定の印刷開始位置から当該乗算手段（２８）の乗算結果を減算する減算手段（３０）と、
当該減算手段（３０）の出力と当該紙送り位置算出手段（２４）により算出される紙送り位置を比較する比較手段（３２）と、
当該紙送り速度に従い、印刷に使用するフォントなどのドット構成を複数の内から指定するドット構成指定手段（３４，３６）と、
当該紙送り速度及び当該ドット構成指定手段により指定されるドット構成に従い、当該指定されたドット構成の、紙送り方向のドット間隔を当該紙送り速度で除算した値に応じた周期の吐出クロックを生成し、当該比較手段の所定出力時に当該吐出クロックを出力する吐出クロック生成手段（４０）と、
当該吐出クロックに従うタイミングで、印刷すべきパターンの印刷すべきドットについてインク滴を当該用紙に向けて吐出する印刷ヘッド（１２）と、
当該ドット構成指定手段により指定されたドット構成で印刷すべきパターンを生成し、当該吐出クロックに従って当該印刷ヘッド（１２）に供給する印刷パターン生成供給手段（３８，４２，４４，４６，４８）
とからなることを特徴とする印刷装置。
当該ドット構成指定手段は、当該紙送り速度を基準速度と比較することにより、印刷に使用するフォントなどのドット構成を複数の内から決定する速度比較器（３４）と、当該基準点検出手段（１４）の出力に従い、当該速度比較器（３４）の比較結果を保持する保持回路（３６）とからなることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。