JPH054402A - プリンタの印字制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 電源容量を最小限に抑えると共に、高速印字
でも印字不良の発生しない印字速度制御を行う。 ［構成］ 印字ヘッド３に供給される電圧を検出し、こ
の電圧の時間変化率を求める。例えば電圧低下の時間変
化率が所定値以上の場合は印字速度を減速するよう制御
する。その結果、印字負荷が軽くなり、印字ヘッドに十
分電力が供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印字ヘッドの印字内容
に応じて、その印字速度を制御するプリンタの印字制御
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般のプリンタにおいては、プラテン上
の印字用紙に印字ヘッドを対向させ、印字データに応じ
て印字ヘッドを駆動する一方、スペースモータを用いて
印字ヘッドを印字用紙の主走査方向にスペーシングしな
がら印字を行う。ワイヤドット式の印字ヘッドの場合、
多数のワイヤを電気的に駆動するために大量の電力を必
要とする。また、多数の発熱素子を搭載したサーマルヘ
ッドを用いた場合にも、印字データに応じて多くの電力
を必要とする。一方、印字ヘッドを主走査方向にスペー
シングするスペースモータも、同時に大量の電力を消費
する。そしてこれらヘッドおよびスペースモータの駆動
にも、同一のパワー電源が使用される。ところが、近
年、プリンタ自体の小型軽量化，低価格化，多機能化，
低消費電力化が要求され、そのパワー電源の容量を可能
な限り小さく抑える要求が強い。印字ヘッドのスペーシ
ング速度を速くすれば、それだけ多くの電力を消費す
る。従って、高密度の印字を高速で行なおうとすると、
パワー電源の容量を超えてしまう恐れがある。即ち、高
速印字中にグラフィックの印字等を行うと、印字ヘッド
に供給される電力が不足し、印字濃度が低下してしま
う。

【０００３】従来、このような問題を解決するために、
例えば、アスキー(ASCII) 文字印字の場合に比べ、印字
ドット密度の高いグラフィック印字の場合のスペーシン
グ速度を低下させるといった手法も採用されている。ま
た、このような制御を行単位で行うと、１字でもグラフ
ィック文字が混入している行では、その印字速度が低下
し、全体として印字速度が遅くなってしまう。そこで、
例えば、漢字とそれ以外の文字との印字速度を異ならせ
るようにした場合、１ライン印字中に混在する漢字文字
数をカウントし、その文字数が一定以上のとき、そのラ
インを低速印字するといった制御を行う装置が紹介され
ている（特公昭61-42632号公報）。また、同様の目的の
ために、次のような装置も開発されている（特公平1-19
348 号公報）。

【０００４】図２に、その従来のプリンタ要部ブロック
図を示す。図の装置は、制御部１により印字動作を制御
される。この装置には、ヘッド駆動回路２、印字ヘッド
３、モータ駆動回路４、スペースモータ５、アナログ／
ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）６、ロジック電源７、パ
ワー電源８、電圧検出回路９及びディジタル／アナログ
変換回路（Ｄ／Ａ）１０が設けられている。ヘッド駆動
回路２は、印字ヘッド３の印字動作を制御するための回
路で、パワー電源８より電力を受入れて動作する。モー
タ駆動回路４は、スペースモータ５を制御する回路で、
スペースモータ５がパルスモータの場合、必要なスペー
シング速度に応じたパルスを供給する回路である。この
モータ駆動回路４も、パワー電源８より電力を供給され
る。ロジック電源７は、制御部１の動作用電力を供給す
る電源である。また、制御部１は、ヘッド駆動回路２に
対し印字データを供給し、モータ駆動回路４にＤ／Ａ１
０を介して制御電圧を供給し、設定速度でのスペーシン
グを行うよう制御している。尚、モータ駆動回路４とス
ペースモータ５及びＡ／Ｄ６とＤ／Ａ１０は、スペース
モータ５のサーボ系を構成し、設定速度でスペーシング
を行うよう制御される。即ち、モータ駆動回路４は、設
定速度に応じた制御電力をスペースモータ５に供給し、
スペースモータ５はその速度で回転する。スペースモー
タ５には、図示しないロータリエンコーダ等の回転検出
センサが設けられており、そのセンサの出力がＡ／Ｄ６
に入力し、ディジタル信号化されて、制御部１に入力す
る。制御部１は、スペースモータ５の実際の速度を認識
し、設定速度でスペーシングが行なわれるよう、Ｄ／Ａ
１０に出力する制御電圧を増減する。

【０００５】ここで、この装置においては、電圧検出回
路９がパワー電源８の出力電圧を検出し、その出力を上
記サーボ系に供給し、スペースモータ５のスペーシング
速度を可変制御するよう構成されている。即ち、パワー
電源８は、ヘッド駆動回路２及びモータ駆動回路４に同
時に駆動電力を供給している。ここで、若し、グラフィ
ックデータや漢字のように、大量に印字ヘッド３が電力
を消費するような印字内容の場合、モータ駆動回路４が
スペースモータ５を高速駆動しようとすると、パワー電
源８の電源電圧が低下する。電圧検出回路９は、その電
圧低下を検出して、上記サーボ系に対しスペーシング速
度のダウンを指示する。このサーボ系においては、制御
部１からスペーシング速度に応じたディジタル制御信号
が出力されると、Ｄ／Ａ１０において対応するアナログ
電圧に変換され、このアナログ電圧によりモータ駆動回
路４が制御される。電圧検出回路９は、Ｄ／Ａ１０の出
力する制御電圧を印字内容に応じて補正し、例えばアス
キー文字の場合は高速に、グラフィック文字の場合は低
速にスペーシングを行うよう制御する。このようにすれ
ば、実際にパワー電源の電圧低下が生じた場合にスペー
シング速度を増減するため、一律に１ライン毎にスペー
シング速度を設定する場合に比べ、全体として印字速度
の高速化が図られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な印字内容に応じたスペーシング速度の可変制御を行な
った場合、スペースモータ５は主走査方向に進行しなが
ら加減速される。図３に、図２に示したようなプリンタ
の動作説明図を示す。この図３において、図３（ａ）は
加減速時のスペーシング距離ｘとスペーシング速度ｖの
関係を示す図、図３（ｂ）は印字速度と電源電圧および
印字ドット数の関係を示す図である。

【０００７】このように、加減速時のスペーシング距離
とスペーシング速度の関係は、一般に図３（ａ）に示す
式のように表わされる。尚、図中、ｘはスペーシング距
離、ｖはスペーシング速度、ｖ0 は印字ヘッドの初速
度、αは加速度を示す。即ち、モータの加速度αを一定
にした場合、目標速度ｖが２倍になると、加速開始から
目標速度に達するまでの移動距離ｘは４倍になってしま
う。また、図３（ｂ）は印字ヘッドがｘ0 からｘ5 の方
向に移動し、ｘ1 からｘ4の間のみ印字動作を行う場合
を示している。先ず、印字ドット数が少ない場合は（こ
の例では１０ピン印字とし、実線で示す）、速度ｖ0 で
ｘ0 からｘ1 に向かって印字ヘッドは移動しており、ｘ
1から印字動作が開始される。これにより、電源電圧Ｖ
ｐは低下し、それに従い、印字ヘッドの速度（印字速度
ｖ）も低下する。そして、ｘ4 の地点で印字速度と電源
電圧はバランスし、ｘ5 まで印字を続け、同地点で印字
動作を終了すると電源電圧は回復するので、これに伴っ
て印字速度も回復する。これに対し、図中、一点鎖線で
示した如くｘ1 で開始する印字ドット数が多い場合、電
源電圧の減少に対する印字速度の減速が追いつかないた
め、印字負荷が減少せず、消費電力が減らないため、電
源電圧が急速に低下し、アンダシュート（図中Ａで示
す）を生じた後、平衡状態に達する（この時の印字速度
ｖの様子を一点鎖線で示す）。従って、この電源電圧の
アンダシュート部分（Ａ）において、電源電圧の低下に
よるドット抜けや印字薄等、印字不良の問題が発生す
る。

【０００８】この問題を解決するためには、印字動作を
行わない期間のキャリッジ空走時の速度を落とすのが一
番容易であるが、これは無駄な時間であり、プリンタと
してのスループットが低下する。また、電源容量を大き
くする方法も考えられるが、この場合は電源自体も大型
化し、従って、プリンタにおける小型、軽量、低価格化
への要請に逆行するという問題があった。本発明は以上
の点に着目してなされたもので、小型軽量で、より高
速，高品質の印字を行うことができるプリンタの印字制
御方法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、印字ヘッド
と、前記印字ヘッドのスペーシングを行うモータと、前
記モータを駆動するモータ駆動回路とを備え、このモー
タ駆動回路により印字ヘッドの印字速度を制御するプリ
ンタの印字制御方法において、前記印字ヘッドに供給さ
れる電圧を検出し、この電圧変化率に応じて印字速度を
制御することを特徴とするプリンタの印字制御方法であ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明の方法を実施するためのプリン
タ要部のブロック図である。図の装置の主要部は、先に
図２において説明した従来のプリンタの主要部と同様で
ある。図の装置は、装置全体を制御する制御部１１、ヘ
ッド駆動回路２、印字ヘッド３、モータ駆動回路４、ス
ペースモータ５、Ａ／Ｄ６、ロジック電源７、パワー電
源８、Ｄ／Ａ１０および電圧検出手段としてアナログ／
ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）１２とからなる。即ち、
この装置は、パワー電源８の電圧をＡ／Ｄ変換し制御部
１１に送出するＡ／Ｄ１２を設けたことを特徴とするも
のである。尚、この図１において、図２に示した装置と
同一部分には同一符号を付した。これらの部分の構成お
よび機能は、図２に示した従来の装置と同一であるため
重複する説明を省略する。

【００１１】図４は、制御部１１の制御を従来と比較し
て示す図である。即ち、図４は各印字位置ｘにおける電
源電圧、印字速度（キャリッジ速度）、印字ドット数の
関係を示しており、実線が従来の制御、一点鎖線が実施
例の制御を示しているまた、図５に電源電圧に対する印
字速度の関係を示す。このように、従来の制御部１は、
電源電圧がある一定電圧Ｖp2に達した時点（Ｂ）、印字
位置ｘ1 より減速を開始するのに対し、実施例の制御部
１１は、電源電圧の傾斜を検出し、その傾きが一定以上
に達した時点、印字位置ｘ0 で減速を開始するように構
成されている。

【００１２】次に上記装置の動作を説明する。図６は上
記装置の動作フローチャートである。先ず、図４におい
て印字位置ｘ3 で印字ドット数ｎ1 で印字を開始する。
尚、このｎ1 は印字ドット数が多い場合である。この
時、電源電圧はＶP1であり、これは従来の速度減速開始
電圧ＶP2より高い電圧に設定されている。また、この時
の印字速度（キャリッジ速度）はｖ1 である。また、Ａ
／Ｄ１２はパワー電源８の電圧をＡ／Ｄ変換し、その値
を制御部１１に送出する（ステップＳ１）。そして、印
字位置ｘ3 で印字を開始したため、パワー電源電圧は徐
々に下がってゆき、制御部１１はモータ駆動回路４の制
御を行う（ステップＳ２）。この制御は、先ず電源電圧
を検出する（ステップＳ２１）。ここで、従来の場合
は、上述したように、電源電圧ＶP2で減速を開始したた
め印字速度ｖが十分下がらぬうちに電源電圧の方が下が
ってしまい、アンダシュートを生じていた（図中、
Ｃ）。そこで実施例では、従来の減速開始電圧ＶP2より
やや高い電圧ＶP4を電圧傾斜センス開始電圧と設定し、
この電圧ＶP4より電源電圧の時間変化率を測定する。例
えばここで、一例としてＶP2が３４Ｖ、ＶP1が４２Ｖの
場合、ＶP4は３６Ｖにする。

【００１３】印字開始時、ＶP1であった電源電圧が、印
字位置ｘ0 においてＶP4に達すると（ステップＳ２
２）、電源電圧の変化率を検出する（ステップＳ２
３）。ここで、電源電圧の時間変化率（Δｖ／Δｔ）が
一定値ｋを超えた場合（ステップＳ２４）、これは印字
負荷が重く、減速制御に入ることが明かであると判断
し、この時点でモータ速度の減速を設定する（ステップ
Ｓ２５）。この減速制御としては、全減速（電力供給停
止またはブレーキ制御）等を行う。また、ステップＳ２
４において電源電圧の時間変化率が一定値ｋを超えない
場合は、通常の速度コントロール処理、即ち目標設定速
度を変化させる（例えば、設定速度を２０IPS （インチ
／秒）から１５IPS とする）等の処理を行う（ステップ
Ｓ２６）。その後は、通常の制御、即ち、制御部１１は
モータ駆動回路４に対してモータコントロール信号を出
力すると共に（ステップＳ３）、ヘッド駆動回路２に対
してコントロール信号を送出する（ステップＳ４）。従
って、図４において一点鎖線で示すように、電源電圧が
ＶP2（従来の減速開始電圧）に達した時には印字速度は
ｖ4 に減速しており（電源電圧Ｄ点、印字位置ｘ2 ）、
更に電源電圧がドット数によるバランス電圧ＶP3に達す
る時には印字速度は図４、５に示すように、十分に落ち
ているので（速度ｖ2 ）、電源電圧にアンダシュートは
見られない。その結果印字かすれやドット抜け等の印字
不良は発生しない。尚、従来では電源電圧がＶP3に達し
た時の印字速度はｖ3 （Ｅ点）であり、これは実施例の
印字速度ｖ2 に対してかなり高い速度である。

【００１４】また、上記実施例では電圧検出手段として
Ａ／Ｄ１２を用いたが、この他にもアナログ的に構成す
ることもできる。図７はサンプル＆ホールド回路等を用
いて電圧検出手段を構成した回路を示す。図の回路は、
オペアンプ１３、アナログスイッチ１４、コンデンサ１
５、コンパレータ１６、抵抗１７，１８，１９，２０と
からなる。この回路は、入力端子にパワー電源８の電圧
が入力され、出力端子は制御部１１の割込みまたはポー
ト入力に接続されている。また、コンパレータ１６の非
反転入力端子には基準電圧が印加されている。そして、
この回路は、入力端子から入力されたパワー電源８の電
圧がアナログスイッチ１４の動作によって所定のタイミ
ングで検出され、この電圧がコンパレータ１６で比較さ
れて、その結果が制御部１１に入力されるよう構成され
ている。

【００１５】また、本発明による電圧変化率の検出のタ
イミングは、減速開始電圧ＶP4以降は印字毎に測定する
程度で良いが、これもファームウェアが許す限り短いタ
イミングで測定することが望ましい。この方法として
は、図７に示した回路において入力信号をクロック等で
行えば、高速で観測することができる。更に上記実施例
では、電圧変化率による制御として減速制御を行った
が、同様の方法で、印字速度の加速時においても、所定
の電圧変化率を超えた場合は加速制御を行うよう構成す
ることも可能である。そしてこの場合はスループットを
向上させることができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプリンタ
の印字制御方法によれば、印字ヘッドに供給される電圧
を検出し、この電圧変化率に基づいて印字速度を制御す
るようにしたので、印字ライン中に高密度の印字が一部
含まれていても、可能な限り高速印字を維持し、その一
方で高密度印字が連続する場合には、前もって印字速度
の減速を行ない、その領域に達した場合、電源容量内で
印字できるように制御することができる。これによっ
て、大容量の電源や複雑な演算処理回路等を用いること
なく高速印字を行なっても、高密度印字の場合でも印字
かすれが生じることがなく、プリンタの能力を最大限に
引出した高品質の印字を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するプリンタ要部ブロック
図である。

【図２】従来のプリンタの要部ブロック図である。

【図３】従来のプリンタの動作説明図である。

【図４】本発明に係わるプリンタの制御動作の説明図で
ある。

【図５】本発明に係わるプリンタの電源電圧と印字速度
の関係説明図である。

【図６】本発明に係わるプリンタの動作フローチャート
である。

【図７】本発明の電圧検出手段の変形例を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

２ ヘッド駆動回路 ３ 印字ヘッド ４ モータ駆動回路 ５ スペースモータ ８ パワー電源 １１ 制御部 １２ 電圧変化率検出手段（アナログ／ディジタル変換
回路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿久津 直司 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 印字ヘッドと、前記印字ヘッドのスペー
   シングを行うモータと、前記モータを駆動するモータ駆
   動回路とを備え、このモータ駆動回路により印字ヘッド
   の印字速度を制御するプリンタの印字制御方法におい
   て、前記印字ヘッドに供給される電圧を検出し、この電
   圧変化率に応じて印字速度を制御することを特徴とする
   プリンタの印字制御方法。