JP4766972B2 - 印字装置 - Google Patents

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Description

本発明は、印字ヘッドを移動させながら印字を行う印字装置に関し、特に印字ヘッドに接続されるヘッドピンケーブルに過度の電流が流れるのを防止した印字装置に関する。
従来、例えばドットインパクトプリンタにおいては、インパクトドット数が多いと、即ち印字密度が高い領域があると、駆動電圧が低下し、インパクト力が弱まり、印字むらが発生する。印字むらの発生を防止するために、従来では、1印字行中の印字ドット数を算出し、算出した印字ドット数の、1印字行中で印字可能な最大印字ドット数に対する割合(印字デューティ)を算出して、印字デューティが所定値を超える場合は印字速度を遅くすることにより、電圧低下を防ぎ、印字むらを目立たなくするような制御を行っていた。
例えば、最大8インチの印字行に、9本の印字ピンを有するドットインパクトプリンタにより解像度が120DPI(dots per inch)で印字を行う場合の最大印字ドット数は、120×9×8=8640(ドット)である。そして印字データの1印字行中の印字ドット数が864ドットである場合、印字デューティは、864÷8640=10(%)となる。印字デューティが80%を超える場合を高印字デューティとすると、この場合は低印字デューティとなる。また、印字データの1印字行中の印字ドット数が7776ドットである場合、印字デューティは、7776÷8640=90(%)となり、印字デューティが80%を超える場合を高印字デューティとすると、この場合は高印字デューティとなる。
文字装飾印字においても一般に印字デューティは高くなる。しかしながら同じ文字装飾印字でも比較的印字デューティの高いものと印字デューティの低いものがあり、それぞれの印字ディーティに対応して印字速度を設定するようにしたものが、例えば特開平5−193191号公報に開示されている。
特開平5−193191号公報
しかしながら上記従来の印字装置においては、1印字行全体の印字デューティとしては低印字デューティであっても、部分的に印字密度の高い領域では高印字デューティになっている場合がある。これについて具体例で説明する。
例えば、図11に示すような印字データDがあるとする。最大8インチの印字行に、9本の印字ピンを有するドットインパクトプリンタにより解像度が120DPIで、印字速度25IPS(inches per second)で印字を行う場合で、印字データDの1印字行中のドット数が1554ドットである場合、印字デューティは、最大印字ドット数が120×9×8=8640(ドット)であるから、1554÷8640=18%となる。
しかしながら、図示中央部の印字密度の高い領域の4ms(1/10インチ)当たりの印字ドット数が97ドットであるとすると、この領域の印字デューティは、97÷(12×9=108)=90%となる。即ち、高印字デューティとなる。
他方、ドットインパクトプリンタではヘッドピンケーブルを使用しており、ケーブルのコスト削減のために定格電流値の小さい安価なケーブルを使用する場合がある。このケーブルは定格電流値の大きいケーブルに較べて、或る一定量の電流が流れると切断される可能性が高い。こうした定格電流値の小さいケーブルを使用した場合、図11に示す例のように、1印字行全体では低印字デューティであっても、部分的に高印字デューティの箇所があると、その箇所を印字する際にヘッドピンケーブルに過度の電流が流れ、ヘッドピンケーブルが破損する惧れがある。
また、複写紙などの厚い印字媒体に印字をする場合、インパクト力を強くするために駆動電圧を高くする場合がある。駆動電圧を高くして印字を行うと、通常の駆動電圧では例えば印字デューティが70%でヘッドピンケーブルが破損する惧れがあるのに対して、印字デューティが50%を超えるとヘッドピンケーブルが破損する惧れが出てくる。
そこで本発明は、一定量を超える電流がヘッドピンケーブルに流れることを防止し、以ってヘッドピンケーブルの破損を防止することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、高印字デューティの場合に印字速度を遅くして印字を行い、低印字ディーティの場合に印字速度を速くして印字を行う印字装置において、1印字行の印字データを複数領域に分割し、各分割領域における印字画素数を算出する印字画素数算出手段と、前記印字画素数算出手段により算出した各分割領域の印字画素数を格納する格納手段と、複数段階に設定された印字ヘッドギャップのそれぞれの段階において高印字デューティか低印字デューティかを判定するための基準画素数を格納するテーブルと、印字ヘッドギャップが複数の段階のいずれであるか判定し、判定した印字ヘッドギャップに応じて前記各分割領域の印字画素数と前記テーブルに格納されている基準画素数とを順次比較し、分割領域の印字画素数が基準画素数を超えたと判断したときにその1印字行を高印字デューティと判定する制御手段とを設けたことを特徴とする。
また、テーブルに格納される基準画素数は解像度により異なるようにすると良い。
上記構成の本発明によれば、各分割領域の印字画素数と前記テーブルに格納されている基準画素数とを比較していずれかの分割領域の印字画素数が基準画素数を超えたと判断した場合に高印字デューティと判断するので、その印字行については低速印字を行う制御を行うことができ、ヘッドピンケーブルの破損を防止できる。
以下、本発明を実施するための形態を図面に従って説明する。各図面に共通する要素には同一の符号を付す。図1は本発明の第1の実施の形態によるドットインパクトプリンタの構成を示すブロック図である。なお以下に説明する実施の形態では印字装置としてドットインパクトプリンタを例にして説明する。
図1において、ドットインパクトプリンタ(以下、プリンタという)1は、セントロニクスインタフェースケーブル2を介してホストコンピュータ3に接続されている。プリンタ1には、受信回路4、マイクロプロセッサ5、I/O制御回路6、ROM7およびRAM8が設けられている。I/O制御回路6には、印字ヘッド制御回路9、印字ヘッド制御回路10、スペースモータ制御回路11および改行モータ制御回路12が接続されている。
受信回路4は、ホストコンピュータ3から印字データ等のデータを受信する。マイクロプロセッサ5は、受信回路4を介して印字データ等をホストコンピュータ3から受信し、受信した印字データ指令の解釈を行う。またマイクロプロセッサ5は、印字データを印字するために、印字ヘッド13、スペースモータ15および改行モータ16等の制御や、プリンタ1の印字動作に必要な各部を有機的に制御する。
印字ヘッド制御回路9は、複数のドットピンを有し、ドットピンを印字媒体にインパクトすることで印字を行う印字ヘッド13を制御する。印字ヘッドギャップ検知回路10は、印字ヘッドギャップ、即ち、印字ヘッドの先端と印字媒体との距離を検知するヘッドギャップ検知センサ14に接続され、このヘッドギャップ検知センサ14からの検知信号を受信する。スペースモータ制御回路11は、印字ヘッド13をスペーシング方向に移動させるスペースモータ15を制御する。また改行モータ制御回路12は、印字媒体を1行ごとに搬送させる改行モータ16を制御する。
ROM7は、マイクロプロセッサ5を制御するための制御用プログラムを格納している。RAM8は、マイクロプロセッサ5から送られる受信データを蓄えるための受信バッファ17、印字デューティを算出するための印字デューティ情報バッファ18、印字するために必要な1印字行分の印字情報が格納されるブロックバッファ19および印字するためのデータをビット展開するためのイメージバッファ20を有する。
図2は第1の実施の形態における制御プログラムを示すブロック図である。図2において、制御プログラムは大きく分けて割込み処理部21とバックグラウンド処理部22とに分かれる。割込み処理部21には、ホストコンピュータ3からのデータが受信された場合に、受信データを受信バッファ17に格納する受信割込み処理部23が存在する。
バックグラウンド処理部22は以下の4つの処理から構成される。即ち、オペレータパネルの状態を監視し制御するオペレータコントロール処理部24、受信データを参照、解析し、展開処理に必要な1印字行毎のデータを送信するデコード処理部25、デコード処理からの情報を印字ドットへ変換したイメージバッファの作成と印字ドット数を格納する印字デューティ情報バッファを作成する展開処理部26、および印字デューティチェック、印字ギャップチェックを行い、印字速度を決定し、印字動作を開始するためのメカコントロール処理部27から構成される。
バックグラウンド処理部22における処理の流れは、矢印a、b、c、dの順である。即ち、オペレータパネルコントロール処理部24、デコード処理部25、展開処理部26、メカコントロール処理部27の順であり、その後は再びオペレータパネルコントロール処理部24へと繰り返し行われる。
次に第1の実施の形態のドットインパクトプリンタの動作として、印字ドット数と印字ヘッドギャップに基づいて、印字時においてヘッドピンケーブルへ過剰な電流が流れないようにするための制御動作について説明する。
まず、ホストコンピュータ3から印字データを受信すると、印字データは割込み処理部21の受信割込み処理部23によりRAM8の受信バッファ17に格納される。次に受信データは、バックグラウンド処理部22のデコード処理部25により、展開処理に必要な1行毎のデータに分解される。1行毎に分解されたデータはRAM8のブロックバッファ19に格納される。
次にバックグラウンド処理部22の展開処理部26により、1行に分解された印字データを印字ドットデータに変換して一定間隔(本実施の形態では1/10インチ単位)に区切り、各間隔における印字ドット数を求め、求めた印字ドット数を図1に示す印字デューティ情報バッファ18へ格納する。ここで図3にしたがって印字デューティ情報バッファの作成処理について詳細に説明する。図3は第1の実施の形態における印字デューティ情報バッファの作成処理を示すフローチャートである。
図1に示すRAM8のイメージバッファ20にはビット展開された印字データが格納されている。まずイメージバッファ20の読出しアドレスをセットし(ステップ1)、印字デューティ情報バッファ18の格納開始アドレスをセットする(ステップ2)。次にイメージバッファ20の読出しアドレスに格納されているデータを読み出す(ステップ3)。
読み出したデータをドット数に変換し、1/10インチ単位のドット数に加算する(ステップ4)。1/10インチ単位のドット数は、印字デューティ情報バッファ作成処理開始時と、1/10インチ単位のドット数の印字デューティ情報バッファ18への格納時に、初期化される。
次にイメージバッファ20の読出しアドレスを更新し(ステップ5)、イメージバッファ20が終了したか否かをチェックする(ステップ6)。終了していない場合、続いて1/10インチ分のイメージバッファ20の読出しが終了したか否かをチェックする(ステップ7)。終了していなければ、ステップ3へ戻り、イメージバッファ20から次のデータを読み出す。
ステップ7において1/10インチ分のイメージバッファ20の読出しが終了したと判断した場合は、印字デューティ情報バッファ18へ1/10インチ単位のドット数を格納する(ステップ8)。次に印字デューティ情報バッファ18の格納アドレスを更新し(ステップ9)、再びイメージバッファ20のデータを読み出す。イメージバッファ20からの読出しはデータが終了するまで継続される。
ステップ6においてイメージバッファ20からのデータの読出しが終了したと判断すると、印字デューティ情報バッファ18へ1/10インチ単位のドット数を格納する(ステップ10)。印字デューティ情報バッファ18の1/10インチ単位のドット数の格納終了アドレスを印字デューティ情報バッファ18の印字ドット格納終了アドレス格納場所へセットする(ステップ11)。印字デューティ情報バッファ18の構成を図4に示す。図4は1/10インチ単位のドット数を格納した印字デューティ情報バッファを示す説明図である。
次に、図2に示すバックグラウンド処理部22のメカコントロール処理部27において、展開処理部26で作成した印字デューティ情報バッファ18を基として、印字デューティとヘッドギャップを考慮し、予め用意してある高印字デューティと低印字デューティを切り分けるための基準データと算出した印字ドット数とを比較し、印字ドット数が基準データを超える場合に高印字デューティと判定する処理について図5のフローチャートに従って説明する。図5は印字デューティの判定処理を示すフローチャートである。なお本実施の形態では、ヘッドギャップがギャップ1乃至ギャップ3の3通りの場合について説明する。
図6は印字デューティ判定のためのテーブルを示す図である。本実施の形態では、図6に示すように、ギャップ1乃至ギャップ3が設定可能であり、ギャップ1が最も狭く、ギャップ3が最も広い。ギャップ2はその中間である。ギャップ1においては、インパクト力が小さいので、何れの解像度においても電流値がケーブルを破損させるような一定量を超えることがないので、印字デューティの判定を行わない。したがって図6に示すように、印字デューティ判定用のドット数のテーブルを持っていない。なおギャップ2に示す70%は、1/10インチ当たりの印字デューティが70%を超える場合にケーブルを破損する惧れがあることを示すもので、ギャップ3に示す50%も、1/10インチ当たりの印字デューティが50%を超える場合にケーブルを破損する惧れがあることを示すものである。
最初に、現在のヘッドギャップがギャップ1乃至ギャップ3の何れであるかの判定を行う。まずヘッドギャップがギャップ1であるか否かチェックする(ステップ21)。ギャップ1である場合は、低印字デューティ情報をセットする(ステップ30)。ギャップ1でないと判定した場合、次にギャップ2であるか否かをチェックする(ステップ22)。
ステップ22においてギャップ2であると判定した場合、印字する解像度(DPI)に該当するギャップ2のドット数を図6のテーブルから読出し、基準ドット数としてセットする(ステップ23)。例えば、低印字デューティで印字する際の解像度が180DPIである場合、図6のテーブルから113DPIを読み出してセットする。
ステップ22においてギャップ2ではないと判定した場合は、ギャップ3の場合であるので、印字する解像度(DPI)に該当するギャップ3のドット数を図6のテーブルから読出し、基準ドット数としてセットする(ステップ24)。例えば、低印字デューティで印字する際の解像度が180DPIである場合、図6のテーブルから81DPIを読み出してセットする。
次にセットした基準ドット数と印字データのドット数とを比較する。まず展開処理部26により作成した印字デューティ情報バッファ18の読出し開始アドレスをセットし(ステップ25)、1/10インチ単位のドット数を読み出す(ステップ26)。読み出したドット数と、ステップ22またはステップ23でセットした基準ドット数とを比較する(ステップ27)。比較の結果、ステップ26で読み出したドット数が、ステップ22またはステップ23でセットした基準ドット数を超えていると判定した場合、即ち、高印字デューティであると判定した場合、高印字デューティ情報をセットする(ステップ31)。
またステップ27における比較の結果、ステップ26で読み出したドット数が、ステップ22またはステップ23でセットした基準ドット数を超えていないと判定した場合、即ち、低印字デューティであると判定した場合、印字デューティ情報バッファ18の読出しアドレスを更新し(ステップ28)、印字デューティ情報バッファ18からのドット数の読出しがすべて終了したか否かをチェックする(ステップ29)。
すべての読み出しが終了していない場合、ステップ26へ戻り、次の1/10インチ単位のドット数を印字デューティ情報バッファ18から読み出す。またすべての読出しが終了した場合は、1行分の印字データにおいて高印字デューティの部分が確認されなかったものとして、低印字デューティ情報をセットする(ステップ30)。
以上のように、印字デューティ情報バッファ18から1/10インチ単位でドット数を読み出し、ヘッドギャップに基づいてセットされた基準ドット数を比較し、高印字デューティと判定された時点で、高印字デューティ情報をセットし、高印字デューティブロックがあると判定する。高印字デューティブロックがあると判定した場合、印字速度を低下させて印字することにより、ヘッドピンケーブルに流れる電流の電流値を低下させることができ、ヘッドピンケーブルの破損を防止することができる。
以上のように第1の実施の形態では、ヘッドギャップに応じてセットされた基準ドット数に対して、1/10インチ単位のドット数を比較して印字デューティを判定し、高印字デューティとなる場合にはヘッドピンケーブルに流れる電流の電流値を抑える制御を行うことにより、ヘッドピンケーブルの破損を防止することが可能となり、安全性の向上が図れる。また安価なケーブルの使用が可能となるので、コスト削減の効果もある。
次に本発明の第2の実施の形態を説明する。第2の実施の形態によるドットインパクトプリンタの構成は図1に示す第1の実施の形態と同様である。図7は第2の実施の形態の制御プログラムを示すブロック図である。図7において、第2の実施の形態におけるバックグラウンド処理部22メカコントロール処理部27は、印字デューティチェック、ヘッドギャップのチェックのほかに速度ダウンチェックを行って印字速度を決定し、印字動作を開始するための処理を実行する。その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
次に第2の実施の形態における制御動作を説明するが、第2の実施の形態は、印字ドット数と、印字ヘッドギャップと、印字ヘッドの高温等による印字速度ダウン状態を考慮し、印字時においてヘッドピンケーブルへ過剰な電流が流れないようにするための制御動作を行うものである。
ホストコンピュータ3から受信する印字データであるイメージバッファを一定間隔(第1の実施の形態で例示したように、例えば1/10インチ単位)に区切り、各間隔における印字ドット数を求め、求めた印字ドット数を印字デューティ情報バッファ18へ格納する処理を第2の実施の形態でも実行するが、処理動作は第1の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
次に、図7に示すバックグラウンド処理部22のメカコントロール処理部27において、展開処理部26で作成した印字デューティ情報バッファ18を基として、印字デューティとヘッドギャップと印字速度を考慮し、予め用意してある高印字デューティと低印字デューティを切り分けるための基準データと算出した印字ドット数とを比較し、印字ドット数が基準データを超える場合に高印字デューティと判定する処理について図10のフローチャートに従って説明する。図10は印字デューティの判定処理を示すフローチャートである。なお本実施の形態においても、ヘッドギャップがギャップ1乃至ギャップ3の3通りの場合について説明する。
図8、図9は印字デューティ判定のためのテーブルを示す図である。第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、ギャップ1乃至ギャップ3が設定可能であり、ギャップ1においては、インパクト力が小さいので、何れの解像度においても電流値がケーブルを破損させるような一定量を超えることがないので、印字デューティの判定を行わない。また第2の実施の形態では、通常印字速度時と印字ヘッドの高温等による低印字速度時の印字デューティ判定テーブルを持っており、図8が通常印字速度時のテーブルで、図9が低印字速度時のテーブルである。
なおギャップ2に示す70%は、1/10インチ当たりの印字デューティが70%を超える場合にケーブルを破損する惧れがあることを示すもので、ギャップ3に示す50%も、1/10インチ当たりの印字デューティが50%を超える場合にケーブルを破損する惧れがあることを示すものである。
最初に、現在のヘッドギャップがギャップ1乃至ギャップ3の何れであるかの判定を行う。まずヘッドギャップがギャップ1であるか否かチェックする(ステップ41)。ギャップ1である場合は、低印字デューティ情報をセットする(ステップ54)。ギャップ1でないと判定した場合、次にギャップ2であるか否かをチェックする(ステップ42)。
ステップ42においてギャップ2であると判定した場合、印字ヘッドの高温による低印字速度モードであるか否かをチェックする(ステップ43)。ここで低印字速度モードであると判定した場合、印字する解像度(DPI)に該当するギャップ2のドット数を図9のテーブルから読出し、基準ドット数としてセットする(ステップ44)。例えば、低印字デューティで印字する際の解像度が180DPIである場合、図9のテーブルから133DPIを読み出してセットする。
ステップ43において低印字速度モードではない、即ち、通常印字速度モードであると判定した場合、印字する解像度(DPI)に該当するギャップ2のドット数を図8のテーブルから読出し、基準ドット数としてセットする(ステップ47)。例えば、低印字デューティで印字する際の解像度が180DPIである場合、図8のテーブルから113DPIを読み出してセットする。
ステップ42においてギャップ2ではないと判定した場合は、ギャップ3の場合となるが、印字ヘッドの高温による低印字速度モードであるか否かをチェックする(ステップ45)。ここで低印字速度モードであると判定した場合、印字する解像度(DPI)に該当するギャップ3のドット数を図9のテーブルから読出し、基準ドット数としてセットする(ステップ46)。例えば、低印字デューティで印字する際の解像度が180DPIである場合、図9のテーブルから101DPIを読み出してセットする。
ステップ45において低印字速度モードではない、即ち、通常印字速度モードであると判定した場合、印字する解像度(DPI)に該当するギャップ3のドット数を図8のテーブルから読出し、基準ドット数としてセットする(ステップ48)。例えば、低印字デューティで印字する際の解像度が180DPIである場合、図8のテーブルから81DPIを読み出してセットする。
次にセットした基準ドット数と印字データのドット数とを比較する。まず展開処理部26により作成した印字デューティ情報バッファ18の読出し開始アドレスをセットし(ステップ49)、1/10インチ単位のドット数を読み出す(ステップ50)。読み出したドット数と、ステップ44、ステップ46、ステップ47またはステップ48のいずれかでセットした基準ドット数とを比較する(ステップ51)。比較の結果、ステップ50で読み出したドット数が、ステップ44、ステップ46、ステップ47またはステップ48のいずれかでセットした基準ドット数を超えていると判定した場合、即ち、高印字デューティであると判定した場合、高印字デューティ情報をセットする(ステップ55)。
またステップ51における比較の結果、ステップ50で読み出したドット数が、ステップ44、ステップ46、ステップ47またはステップ48のいずれかでセットした基準ドット数を超えていないと判定した場合、即ち、低印字デューティであると判定した場合、印字デューティ情報バッファ18の読出しアドレスを更新し(ステップ52)、印字デューティ情報バッファ18からのドット数の読出しがすべて終了したか否かをチェックする(ステップ53)。
すべての読み出しが終了していない場合、ステップ50へ戻り、次の1/10インチ単位のドット数を印字デューティ情報バッファ18から読み出す。またすべての読出しが終了した場合は、1行分の印字データにおいて高印字デューティの部分が確認されなかったものとして、低印字デューティ情報をセットする(ステップ54)。
以上のように、印字デューティ情報バッファ18から1/10インチ単位でドット数を読み出し、ヘッドギャップおよび印字速度に基づいてセットされた基準ドット数を比較し、高印字デューティと判定された時点で、高印字デューティ情報をセットし、高印字デューティブロックがあると判定する。高印字デューティブロックがあると判定した場合、印字速度を低下させて印字することにより、ヘッドピンケーブルに流れる電流の電流値を低下させることができ、ヘッドピンケーブルの破損を防止することができる。
以上のように第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態の有する効果に加えて、印字デューティを判定するための基準ドット数を印字速度に基づいて決定するので、電流制御のための無駄な速度ダウンをせずに制御が可能であるので、スループットの向上が期待できる効果がある。
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施の形態では、1行分の印字データを1/10インチ単位に区切る例を示しているが、区切り単位は1/10インチに限定されないことはいうまでもない。また図6、図8、図9のテーブルに示す基準ドット数はあくまで例示であり、これらの数値に限定されないことはいうまでもない。
また上記各実施の形態では印字装置としてドットインパクトプリンタを例にして説明したが、ドットインパクトプリンタに限らず、例えばインクジェットプリンタやサーマルプリンタ等にも適用可能である。
第1の実施の形態によるドットインパクトプリンタの構成を示すブロック図である。 第1の実施の形態における制御プログラムを示すブロック図である。 第1の実施の形態における印字デューティ情報バッファの作成処理を示すフローチャートである。 1/10インチ単位のドット数を格納した印字デューティ情報バッファを示す説明図である。 印字デューティの判定処理を示すフローチャートである。 印字デューティ判定のためのテーブルを示す図である。 第2の実施の形態の制御プログラムを示すブロック図である。 第2の実施の形態における印字デューティ判定のためのテーブルを示す図である。 第2の実施の形態における印字デューティ判定のためのテーブルを示す図である。 第2の実施の形態における印字デューティの判定処理を示すフローチャートである。 印字データを示す説明図である。
符号の説明
1 プリンタ
5 マイクロプロセッサ
8 RAM
13 印字ヘッド
18 印字デューティ情報バッファ
26 展開処理部
27 メカコントロール処理部

Claims (2)

  1. 高印字デューティの場合に印字速度を遅くして印字を行い、低印字ディーティの場合に印字速度を速くして印字を行う印字装置において、
    1印字行の印字データを複数領域に分割し、各分割領域における印字画素数を算出する印字画素数算出手段と、
    前記印字画素数算出手段により算出した各分割領域の印字画素数を格納する格納手段と、
    複数段階に設定された印字ヘッドギャップのそれぞれの段階において高印字デューティか低印字デューティかを判定するための基準画素数を格納するテーブルと、
    印字ヘッドギャップが複数の段階のいずれであるか判定し、判定した印字ヘッドギャップに応じて前記各分割領域の印字画素数と前記テーブルに格納されている基準画素数とを順次比較し、分割領域の印字画素数が基準画素数を超えたと判断したときにその1印字行を高印字デューティと判定する制御手段とを設けたことを特徴とする印字装置。
  2. 前記テーブルに格納される基準画素数は解像度により異なる請求項1記載の印字装置。
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