JPS62111759A - マルチヘツドプリンタにおける最少印字時間制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数個の印字ヘッドを有するマルチヘッドプリ
ンタにおける最少印字時間制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のマルチヘッドプリンタは、いずれも複数個の印字
ヘッドが１個のモータによって駆動されるように構成さ
れておシ、各印字ヘッドが受けもつ印字領域は固定され
ていた。

このようなマルチベッドプリンタは、１行に印字される
べき文字が、行の全幅にわたって均等に分散している場
合には印字ヘッドの数に比例して印字速度が速くなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、実際の印字態様は印字量も印字領域も様
々であり、多くは行の左側に偏っている。

そのため、特定の印字ヘッドのみが摩耗したり、高温に
なるという欠点があり、かつ印字速度も単一ヘッドのも
のに比べてあまり向上しないという問題を有している。

〔問題点を解決するための手段〕

複数個の印字ヘッドの動きを複数の動作バターンにし、
かつ１行の印字データを複数の印字ヘッドで印字する際
にそれぞれの印字ヘッドの縮動作時間が均等となるよう
に印字データを分割したことを特徴とする。

〔作用〕

以上のエラにしたことによシ、現在印字しようとする行
から数行先までの印字ヘッドの動作パターン全複数設定
し、それぞれの動作パターンについて動作時間を予測し
、その予測時間の中から最少時間動作パターンを選択し
て最少印字時間の制御を行なう。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に従って説明する。

第７図は本発明によるマルチヘッドプリンタの一実施例
を示す斜視図でアシ、図において１は左右一対の側板に
回転可能に支持されたプラテン、２はこのプラテン１に
セットされた印字用紙である。

３ａ、３ｂは各々プラテン１に沿ってスペーシング方向
に独立して移動可能とした自走式のキャリッジ、４ａ、
４ｂばこのキャリッジ３ａ、３ｂをガイドするガイドシ
ャフトであり、一方のキャリッジ３ａにはワイヤドツト
方式の印字ヘッド５ａ。

インクリボンカセット６ａおよび後述するスペースモー
タが搭載されており、またもう一方のキャリッジ３ｂに
は同様の印字ヘッド５ｂ、インクリボン力セツ）６ｂお
よびスペースモータが搭載されている。

なお、インクリボンカセット６ａ、６ｂｉ”ｊそれぞれ
キャリッジ３ａ、３ｂに対して着脱可能であって交換で
きるようになっている。

本実施例では、後述する制御回路によって、上述したキ
ャリッジ３ａ、３ｂに各々搭載されているスペースモー
タが独立して駆動され、これに：υキャリッジ３ａ、３
ｂが自走して印字が最も早く完了する印字開始位置へ印
字ヘッド５ａ、５ｂがそれぞれ位置づけられる。

その後、キャリッジ３ａ、３ｂを個々の動作シーケンス
に従ってスペーシング方向へ移動させながら印字ヘッド
５ａ、５ｂを各々動作させ、この印字ヘッド５ａ、５ｂ
から突出する印字ワイヤによシ、インクリボンカートリ
ッジ６ａ、６ｂのインクリボンを介して印字用紙２をプ
ラテン１へ強く押圧し、印字用紙２上にドツト文字を印
字する。

このように、印字ヘッド５ａ、５ｂｔキヤリツジ３ａ　
、３ｂ上に個々に搭載し、このキャリッジ３　ａ　ｅ　
３　ｂを別個のモータにより独立して駆動することによ
り、印字ヘッド５ａ、５ｂが受けもつ印字領域を変更で
きるため、行の左半分に印字を行なう場合でも右半分に
行なう場合でも２個の印字ヘッド５ａ、５ｂで均等に印
字することができると共に、１行の印字に要する時間を
短縮するととができる。

第８図は上述した実施例における制御回路を示すブロッ
ク図で、図において７はプリンタ全体の制御を行なう主
制御部であり、主にＣＰＵ　７ａ・、６ボート７　ｂ、
ＲＯＭ７ｃおよびバッファメモリ７ｄ等で構成されてい
る。

８ａと８ｂは各々のキャリッジ３ａ、３ｂのスペーシン
グ動作と該キャリッジ３ａ、３ｂに搭載された印字ヘッ
ド５ａ、５ｂによる印字動作を制御するための副制御部
である。９ａ、９ｂは各々印字ヘッド５　ａ　ｐ　５　
ｂを累勤するヘッド駆動回路、１０ａ、１０ｂはキャリ
ッジ３ａ、３ｂのスペースモータの駆動を行なうモータ
駆動回路、１１ａ。

１１ｂは上記したスペースモータであり、上記した如く
キャリッジ３ａ、３ｂのスペーシング動作を行なう。１
２はモータ駆動回路、１３はこのモータ、駆動回路１２
により駆動されるラインフィードモータである。

１４は前記主制御部７からモータ、駆動回路１２より成
る制御回路の全体を表わし、さらに１５は本マルチヘッ
ドプリンタの外部にある外部装置から主制御部７に入力
される印字指令や印字データ等の信号線、１６ａ、１６
ｂは上記スペースモータ１１　ａ　ｐ　１１ｂから各々
副制御部８ａ、８ｂへ帰還信号を送るための信号線、１
Ｔはラインフィードモータ１３から主制御部７へ帰還信
号を送るための信号線を示している。

第９図は本発明に用いられている自走式のキャリッジ部
の構造を示す分解斜視図であシ、キャリッジ３ａ、３ｂ
は共に同一の構造であるのでここではキャリッジ３ａの
みを図示している。

スペースモータ１１ａは偏平直流ブラシレスモーフで、
キャリッジ３ａの下面にネジ等で固定されている。１８
はスペースモータ１１ａの回転角を検出する光センサ、
１９はスペースモータ１１ａのロータ軸に取付けられた
ビニオン、２０はこのビニオン１９と噛合うラック、２
１はこのラック２０を支持するフレームである。なお、
ランク２０はキャリッジ３ｂにも共通に使用されるもの
である。

２２は上記スペースモータ等と共にキャリッジ３ａに取
付けられたフレキシブルケーブルでアシ、第８図に示し
た制御回路１４と接続しており、このフレキシブルケー
ブル２２によシキャリッジ３ａ上に搭載されている回路
部品への電力の供給および該回路部品と制御回路１４と
の信号授受を行なうようになっている。

この機構は、フレキシブルケーブル２２を介して第８図
に示した制御回路１４から供給される電力により、スペ
ースモータ１１ａが回転し、そのロータ軸に取付けられ
たビニオン１９が回転する。

この回転によシ光センサ１８から回転角を示す信号が制
御回路１４へ出力され、またビニオン１９と噛合ったラ
ック２０からの反力によシキャリツジ３ａ、スペースモ
ータ１１ａ、光センサ１８゜ビニオン１９およびフレキ
シブルケーブル２２等が一体となって移動する。

以上のように構成されたマルチヘッドプリンタにおける
印字ヘッドの最短印字時間動作を以下に詳細に説明する
。

くキャリッジの動作時間〉 第４図はキャリッジ３ａ、３ｂの基本的動作を示す図で
あシ、各キャリッジの移動方向によシ、６種類のパター
ンに分けられる。

（Ａ）は左右両キャリッジ３ａ、３ｂによシ左から右に
向って印字を行なう製作。

（Ｂ）は左右両キャリッジ３ａ、３ｂによシ右から左に
向って印字を行なう動作。

（Ｃ）は左キャリッジ３ａのみで左から右に向って印字
を行なう動作。

（２）は左キャリッジ３ａのみで右から左に向って印字
を行なう動作。

（樽は右キャリッジ３ｂのみで左から右に向って印字を
行なう動作。

（力は右キャリッジ３ｂのみで右から左に向って印字を
行なう動作。

本実施例では以上の６パターンを基本とするが、さらに
キャリッジ同志が衝突する方向に印字する動作あるいは
逆にキャリッジ同志が離れる方向に印字する動作があシ
、これらを含めることによりさらに高速に動作させるこ
とが可能である。

第５図は印字動作を解析するための基本モデルであシ、
ＸＩは左キャリッジ３ａの現在位！、Ｘ２は右キャリッ
ジ３ｂの現在位置、２３はこれから印字しようとするデ
ータの物理的印字エリア、Ｘ３は印字開始位置、淘は印
字終了位置、Ｘ５は後述する印字分割位置である。

１、は左キャリッジ３ａの位ｉｘ＋と印字開始位置Ｘ３
の距離 ｔ２は左キャリッジ３ａの位置Ｘ１と印字分割位置Ｘ１
５の距離 ｔ３は左キャリッジ３ａの位置ＸＩと印字終了位置Ｘ４
の距離 を４右キャリッジ３ｂの位置Ｘ２と印字開始位置Ｘ３の
距離 ｔ５は右キャリッジ３ｂの位１！Ｘ２と印字分割位置Ｘ
５の距離 ｔ６は右キャリッジ３ｂの位置Ｘ２と印字終了位置Ｘ４
の距離 ｔｐは全印字長、ｔＬは左キャリッジ３ａで印字する印
字長、ｔＲは右キャリッジ３ｂで印字する印字長であシ
、ｔｐ、＝ｔＬ＋ムである。

上記のパラメータＸ＋−Ｘ５　、４〜ムｒ　ｔＩ）　Ｔ
　ｔＬＩＡＲは外部制御装置からインタフェース信号線
１５を介して主制御部７に印字データを転送することに
より、主制御部７で計算を行なって求められる。

印字速度をＶｐ、印字を伴なわずに目的の位置へ移動す
る動作をスキップ動作とし、そのときの速度をＶｓとす
ると、第４図の（Ａ）〜（樽のそれぞれの動作パターン
の２つのキャリッジ３ａ、：３ｂの動作時間は、第５図
の基本モデルを使って次式によυ求められる。

第４図の（Ａｌのパターンを例にとると左のキャリッジ
３ａのスキップ距離は５１　、＋印字距離はｔＬ％であ
るので動作時間は （左のキャリッジの動作時間）＝ｂ十μＶｓ　　　Ｖｐ 右のキャリッジ３ｂについても同様にスキップ距離へ、
印字距離ｔＲとして と表わせる。以下同様の方法によシ第４図（Ｂ）〜Ｃ）
についても求められる。

く最短印字時間の条件〉 １行を２つのキャリッジで最短時間印字動作をさせるに
は以下の条件による。

第６図は印字長ｔｐを一定として左・右キャリッジ３ａ
、３ｂのそれぞれのスキップ距離および印字長の比率を
変えていった場合の動作時間を示すものである。

２４は左のキャリッジ３ａの動作時間、２５は右のキャ
リッジ３ｂの動作時間である。左のキャリッジ３ａの動
作比率は以下の式による。

２つのキャリッジを同時に動作開始させたとすると、プ
リンタとしての１行当シの総動作時間２６は２つのキャ
リッジのうちの遅い方のキャリッジの動作時間で表わさ
れる。

従って、第６図では２つのキャリッジ動作比率が５０％
の処で最短動作時間となっておシ、条件としては次式で
表わされる。

（左のキャリッジの動作時間）＝（右のキャリッジの動
作時間）・・・（２） （１）式を（２）式に代入すると ・・・（３） となる。

左右側キャリッジの現在位置Ｘ＋　、Ｘ２および印字開
始位’Ｊｔ　Ｘ３、印字開始位置為は印字データを支え
られた時点で決められる。

従って、上記の（３）式の条件とするためには左右キャ
リッジのそれぞれの印字長ｚＬ　、　ｔＲの比率を変え
ることで満すことが可能となり、（３）式を満したとき
の左右の印字分割点をＸ６とする。

〈動作パターンの選択〉 １行の受信データに対しては上記の６通υの動作パター
ンがあり、さらに２行のデータに対しては５Ｘ５＝３６
通シあムｎ行に対しては６ｎ通シの動作パターンが存在
する。

各動作パターンにおける動作時間は、１行目からｎ行目
までの各動作時間を加算したものである。

ｎ行印字するときの最小動作時間を得る動作パターンの
選択は６°通シの動作時間の中から最少の動作時間を選
択することによ）行なわれる。実用上は２〜３行程度の
動作時間予測で充分である。

以上がマルチヘッドプリンタにおける最少印字時間制御
方法の概要である。

次に、実際のマルチヘッドプリンタの動作を第２図の概
略フローチャートに沿って説明する。

外部制御装置から送られてくるデータは信号線１５を介
して主制御部７で受信処理されバッファメモリ７ｄに蓄
えられる。

第２図において、Ｓ’ｌ；で印字データ中にＣＲココ−
”　、　Ｌ　Ｆコード、ＦＦコード等を受信したとき、
あるいはプリンタの物理的印字桁数に達したとき、それ
まで受信したデータを印字する。従って、上記条件が満
されたときを「印字データあり」と判断して次のステッ
プへ進ム。

Ｓ２にて、印字データから印字開始位置（第５図のＸｌ
）、印字終了位置（第５図のＸ４）、印字長（第５図の
ｔｐ）を以下によフ求める。主制御部７で印字データを
バッファメモＵ　７　ｄに格納する受信処理において第
３図に示す文字数、ライン数のカウント処理を実行させ
る。第３図において（ｓＰＣＮＴ）は初期値をＯとし、
１行の受信データにおいて最初に印字データが現われる
までのスペースデータ数をカウントするため主制御部７
のバッファメモリ７ｄに設けたワーキングエリアであシ
、印字データ内に含まれるスペースデータはカウントし
ない。同様に（ＣＨＣＮＴ）は初期値をＯとし、１行の
受信データにおいて最初に印字データが表われてからＣ
ＲコードあるいはＬＦコードが出現するかまたは物理的
印字桁数に達するまでにスペースコードを含めた文字数
をカウントするものである。また（ＬＩＮＣＮＴ）は受
信ライン数をカウントするためのものである。

第３図において、Ｓ２９によシ受信データが制御コード
であるかどうか判定し、制御コードがＣＲコードまたは
ＬＦコードならばＳ３５において（ＬＩＮＣＮＴ）に１
を加えて本処理を終了する。上記以外の制御コードなら
ばＳ３６によ多制御コード処理を行なって本処理を終了
する。Ｓ２９で受信データが制御コード以外ならばＳ３
０においてスペースコードか否かの判断を行なう。スペ
ースコードであればＳ３２においてスペースカウント用
のワークエリアである（ＳＰＣＮＴ）の内容を＋１して
本処理を終了する。Ｓ３０において受信データがスペー
スコード以外すなわち印字データであればＳ３１におい
て文字数カウント用ワークエリアである（ＣＨＣＮ　Ｔ
）を＋１して処理を終了する。

以上の処理を行なって１行のデータ受信を終了した場合
、第２図の８２において印字開始位ｋ　Ｘｔはスペース
カウント値（ＳＰＣＮＴ）の内容であり、印字長ｔｐは
文字数カウント値（ＣＨＣＮ　Ｔ）の内容であシ、印字
開始位置為はスペース数と文字数を加えた値（ＳＰＣＮ
Ｔ）＋（ＣＨＣＮＴ）　　となる。（ｓｐＣＮＴ）と（
ＣＨＣＮＴ）は１行受信終了して上記Ｘ＋　。

Ｘ４　ｐ　ｔｐ　　を求めたのちＯを入れて初期化して
次の行のデータ受信に備える。

Ｓ３で副制御部８ａに対してキャリッジ３ａの位置情報
（第５図のＸｔ）を要求するコマンドを送信する。副制
御部８ａはこのコマンドに対してキャリッジ位置情報を
８２１　で転送する。

主制御部７はＳ４において位置情報が返るまで待ってい
る。

副制御部８ｂに対しても同様にキャリッジ３ｂの位置情
報（第５図のＸｔ）を８５で要求してＳ６でレスポンス
待ちをする。

以上の動作から得られた情報によシＳ７において印字分
割点（第５図のｘｉ）を計算する。この方法は上記の（
３）式により求められる。（３）式よシ第４図（（転）
の場合について印字分割点（Ｘｔｔ）を求めると以下の
式となる。Ｘｔ＜Ｘ４　の場合 ＸＳ　＝ｘｓ　＋　ｔＬ＝Ｘ３　十：ｐ可（ｔｐ　ｋ（
４−４ｐ＋ｔ６ｎただしくｔａ　＜　ｔＲ） ＸＳ　＝　Ｘａ　　＋　ｔＬ　　　＝Ｘｓ　＋　　’　
　　　（Ａｐ　　　ｋ　（を重　＋ｊｐ　　　／：６）
）２−に ただしくｔａ　＞　Ａｐ） ここで　　ｋ＝ｖ且　である。

ｓ 印字位置とキャリッジ位置の多件によシ他にも。

同様な式が存在する。

Ｓ８で現在印字しようとしている行の次の行の印字デー
タがあるかどうかを判定する。判定するには現在受信し
た印字ライン数を記憶しているワークエリア（ＬＩＮＣ
ＮＴ）の内容により判断し、２以上であれば次の行の印
字データが受信済であることを示す。（ＬＩＮＣＮＴ）
の内容は１行印字終了した時点で１減じる。

次の行の印字データがある場合ばＳ９において前の行と
同様に印字開始位置、終了位置、印字長を求めてＳＩＯ
にて印字分割点を求める。

Ｓ１２において２行にわたる各動作パターンの動作時間
を上記の（１）式によシ計算を行なう。もム１行の印字
動作パターンを６通シとすると、２行だと３６通シの動
作パターンが存在することになる。なお、２行目の印字
データは動作パターンの選択のみに用いられて印字はさ
れない。

Ｓ８において次の行のデータが無い場合はＳｌｌにおい
て１行だけについての各動作のパターン６種類の動作時
間を計算する。

以上をまとめると第１表のようになる。第１表（Ｉ）は
２行にわたる動作パターンの組合せによる動作時間を表
わし、３６ｓｉｌの動作時間が示されている。第１表（
１）は１行のみの場合の６個の動作時間を示す。これら
のデータは主制御部７において計算された後バッファメ
モリ７ｄに格納される。

第１表（１） 第１表（Ｉｔ） Ｓ１３において、Ｓ１２あるいはＳｌｌで計算格納され
た動作時間テーブルの中から最少となる動作パターンを
選択して以降のプリンタ動作を実行する。選択方法とし
ては、バッファメモリ内の動作時間データを順次比較演
算し、その中で一番受ないものを選択する。第１表（１
）においてもｔＡＣが最少であったとするなら１行目の
動作パターンは第４図の（Ｃ）、２行目は（Ａ）のパタ
ーンで動作させれば一番早く印字を行なうことができる
ことになる。

Ｓ１４において上記で選択された最少時間の動作パター
ンに従って副制御部８ａに対してキャリッジ３ａを印字
開始位置へ移動させるための位置情報とスキップ動作命
令を送る。ただし、キャリッジの位置と印字開始位置が
等しい場合は上記処理は不要となる。副制御部８ｂに対
しても同様に位置情報とスキップ動作命令を送る。副制
御部３ａ。

８ｂはＳ２２．Ｓ２６において上記位置情報とスキップ
動作命令により、目的の位置へ高速で移動する。

主制御部Ｔは８１４．Ｓ１５においてスキップ動作命令
転送後、Ｓ１６．Ｓ１７において印字データと印字方向
データを２つの副制御部８ａ、８ｂに転送する。ここで
、送られる印字データは印字分割点を境にして左側のデ
ータを副制御部８ａに、右側のデータを副制御部８ｂに
転送する。２つの副制御部８ａ　ｔ　８　ｂはスキップ
動作終了後に印字動作を行なう。

スキップ動作から印字動作の一連の流れにおいて、主制
御部のスキップ動作命令転送、印字データ転送等の処理
速度は、２つの副制御部が制御を行っているスキップ動
作、印字動作等の機械的動作に対して極めて高速なため
、副制御部のスキップ動作と印字動作は連続動作となる
。２つの副制御部８ａ、８ｂは印字動作終了時点で印字
終了コマンドを主制御部７に転送する（８２４，８２８
）。

主制御部７はＳ１９において２つの副制御部３ａ。

８ｂから印字終了コマンドが転送されてくるのを待ち、
Ｓ２０において第８図１２のモータ駆動回路に信号を送
って、モータ１３を一定角度動作させ、プラテンを回転
させて改行動作を行ない１行の印字動作を終了して始め
の処理ルーチンへもどる。

以上の処理を機能ブロックにまとめると、第１図の機能
ブロック図に示すようになる。図において２７は外部か
ら送られてきたデータを２行以上格納できる受信バッフ
ァ、２８は外部から送られてきたデータの文字数および
行数をカウントする機能、２９は文字数２行数、ヘッド
の現在位置から印字開始位置、終了位置、印字長、スキ
ップ長等の物理的位置や距離を抽出する機能、３ｏは物
理的位置と距離から１行の印字データを２つのキャリッ
ジで最少時間で印字するための印字分割点計算機能、３
１は２行にわたる動作パターンの組合せにおいてそれぞ
れの動作時間を計算する機能、３２は３１において計算
された結果の中から最少の動作時間となる動作パターン
の選択機能、３３は３２で選択されたパターンおよび印
字分割点に従って受信データを左右の印字部に転送する
機能、３４．３５は転送されたデータに従って印字する
機能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した本発明によると、ヘッドの動きを均
等となるように印字データを分割し、かつヘッドの動き
を複数の動作パターンに分け、印字しようとする行より
数行先までの上記動作パターンの組合せの動作時間を予
測してその組合せの中から最少時間で印字できる動作パ
ターンを選択して印字動作をさせるようにしたことによ
シ、ヘッドの動作デユーティのアンバランスが無くなり
、高いスルーブツトのマルチヘッドプリンタとすること
ができ、印字速度を飛躍的に向上させることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す機能ブロック図、第２
図はプリンタ制御のフローチャート、第３図は文字数お
よびライン数カウントのフローチャート、第４図はキャ
リッジの基本的動作パターン図、第５図は印字動作を解
析する基本モデル図、第６図はキャリッジの動作比率と
動作時間の関係を示すグラフ、第７図は本発明を適用す
るマルチヘッドプリンタの一実施例を示す斜視図、第８
図は制御回路を示すブロック図、第９図は自走式キャリ
ッジ部の分解斜視図である。 １・・・プラテン　２・・・印字用紙　３ａ、３ｂ・・
・キャリッジ　４ａ、４ｂ・・・ガイドシャフト　５ａ
。 ５ｂ・・・印字ヘッド　６ａ、６ｂ・・・インクリボン
カセット　７・・・主制御部　８ａ、８ｂ・・・副制御
部９ａ、９ｂ・・・ヘッド駆動回路　Ｉ　Ｑ　ａ　ｐ　
１０　ｂ・・・モータ駆動回路１１　ａ　、　１　ｌ　
ｂ・・・スペースモータ。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 代理人弁理士　　金　倉　　喬　二 ４５　図 左ギヤリッジの千５５作比率（右キャリッジの動作比率
）キャリッジの動作比率と動作時間のグラフ１　プラテ
ン ２　印字用紙 ３ａ、３ｂ　　キャリッジ ５ａ、５ｂ　　印字へノド ６ａ、６ｂ　　インクリボ／カセット 本発明に適用するマルチヘッドプリ／夕の一例を示す斜
視図域　７　コ キャリッジ部の分解斜視図 −９図 手続補正書（ユ試） 昭和（５１年２月７日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １８事件の表示 昭和（５０年特　許　頌第　２５０６６５　　号２、発
明の名称　　マルチ−＼ラドプリンタにおける３、補工
をす６者　０少０字′″？　ｒ’、ａ　ｉ“Ｉｒ：ＭＩ
：ｉｉ事件との関係　　特許出願人 住　所　　　東京都港区虎〕門１丁目７番１２号名　称
　　（０２９）沖電気工業株式会社代表者　　　橋　本
　南　海　男 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個の印字ヘッドの動きを複数の動作パターンに
   し、かつ１行の印字データを複数の印字ヘッドで印字す
   る際にそれぞれの印字ヘッドの総動作時間が均等となる
   ように印字データを分割し、 現在印字しようとする行から数行先までの印字ヘッドの
   動作パターンを複数設定し、 それぞれの動作パターンについて動作時間を予測し、 その予測時間の中から最少時間動作パターンを選択する
   ことを特徴とするマルチヘッドプリンタにおける最少印
   字時間制御方法。