進行託架的加速度控制的串行印表機的製作方法
2023-06-10 11:31:36 2
專利名稱：進行託架的加速度控制的串行印表機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一邊移動搭載列印頭的託架一邊進行列印的串行印表機。
這種串行印表機為這樣的結構在託架上搭載了與壓紙捲筒相對的列印頭，具有由驅動該託架的直流(DC)電動機構成的託架電動機，一邊加減速控制該託架電動機而使託架沿主掃描方向移動，一邊在每行上進行列印。
即，具體地說，在列印一行時，如
圖14所示的那樣，首先根據預先設定的加速數據來控制託架電動機而使託架加速，在到達開始位置之前成為預定的恆定速度V0。接著，當託架電動機成為恆定速度時進行來自列印頭的列印輸出。然後，當列印輸出結束時，根據預先設定的減速數據來控制託架電動機而使託架減速，使託架停在預定位置上。通過反覆進行這樣的每行的列印動作，來完成一頁的列印。
近年來，要求能夠以更高速進行列印的印表機，而如果用上述那樣的串行印表機來實現高速列印，就要求提高作為進行列印輸出時的託架速度的恆定速度V0。
但是，如果提高恆定速度V0，就必須延長加速所需要的距離(加速距離)和減速所需要的距離(減速距離)，而在上述那樣的串行印表機中，由於需要在託架到達列印開始位置之前結束加速控制而移到恆速控制，因此，就需要相應延長託架的移動範圍W，結果，存在印表機裝置本身變大的問題。另一方面，如果在短距離中一氣進行加速和減速，就會象圖15那樣產生振蕩而產生託架速度的變動，託架的運動不易穩定，列印圖象變亂，而存在對列印結果產生影響的問題。
另外，也可以考慮在託架的加速控制中和減速控制中進行列印，但由於在加速控制中和減速控制中產生振蕩而發生託架速度的變動，列印圖象變亂，而存在對列印結果產生影響的問題。
本發明的目的是提供一種串行印表機，能夠在加速控制中和減速控制中抑制託架速度的變動，而能夠在此期間進行列印，由此，延長託架的移動範圍，並且不會使列印結果的品質降低，而能夠以高速進行列印。
本發明的串行印表機裝置，包括根據接受的文字信號而在媒體上形成印字的列印頭(4)；搭載該列印頭並使其沿移動方向在可列印區域和不可列印區域中過渡移動的託架裝置(3)；控制裝置(11,12,13)，監視託架裝置的移動速度，至少在該可列印區域中伴隨速度變動量的抑制而進行加減速來控制該託架裝置的速度。
本發明通過上述構造，不會象現有技術那樣採取在不可列印區域中使列印頭加速而成為恆定速度並在可列印區域中以恆定速度進行列印的形式，由於在可列印區域中進行列印頭的加速，就能把不可列印區域設定為較窄。在此基礎上，至少在可列印區域中，進行抑制了列印頭的加減速度的控制，因此，不會因極端的加速、減速，降低列印品質。由此，能夠提供保持一定的列印品質且尺寸小的串行印表機。
本發明的這些和其他的目的、優點及特徵將通過結合附圖對本發明的實施例的描述而得到進一步說明。在這些附圖中圖1是說明本發明的第一實施例的針式印表機的壓紙捲筒周邊的構成的圖；圖2是表示圖1所示的針式印表機的構成的方框圖；圖3A、圖3B是表示圖1所示的CPU進行的列印控制的流程圖；圖4是表示伴隨著圖3A、圖3B所示的加速度抑制的託架電動機的加速控制的流程圖；圖5是表示伴隨著圖3A、圖3B所示的加速度抑制的託架電動機的減速控制的流程圖；圖6是表示該實施例中的託架速度和編碼器的輸出脈衝的關係的圖；圖7是表示在該實施例中的列印控制中列印開始位置及列印結束位置與託架的速度控制的定時的關係的圖；圖8A、圖8B是表示本發明的第二實施例中的CPU進行的列印控制的流程圖；圖9是表示不伴隨著圖8A、圖8B所示的加速度抑制的託架電動機的加速控制的流程圖；圖10是表示不伴隨著圖8A、圖8B所示的加速度抑制的託架電動機的減速控制的流程圖；圖11是表示在該實施例中的列印控制中列印開始位置及列印結束位置與託架的速度控制的定時的關係的圖；圖12是本發明的第三實施例中的CPU進行的列印控制，表示不伴隨圖8A、圖8B所示的加速度抑制的託架電動機的加速控制的流程圖；圖13是表示在該實施例中的列印控制中列印開始位置及列印結束位置與託架的速度控制的定時的關係的圖；圖14是表示在現有串行印表機中的列印控制中列印開始位置及列印結束位置與託架的速度控制的定時的關係的圖；以及圖15是表示在現有的串行印表機中提高託架速度時的託架速度與編碼器的輸出脈衝的關係的圖。
下面參照圖1至圖7來說明在針式印表機中使用本發明時的第一實施例。
圖1是表示本實施例中的壓紙捲筒周邊的構成的圖。在圖1中，壓紙捲筒1的兩端部被旋轉自如地支撐在軸上。沿著該壓紙捲筒1設置託架軸2，沿著該託架軸2安裝能夠在主掃描方向上移動的託架3。在託架3上搭載配置了能夠出入電線的末端的孔的列印頭4和墨帶盒5。把該墨帶盒5的墨帶拉緊設置在列印頭4與壓紙捲筒1之間。
上述託架3安裝在沿著託架軸2拉緊設置的未圖示的託架皮帶上。在託架軸2的一端上配置通過上述託架皮帶使上述託架3沿著託架軸2移動的作為託架驅動裝置的託架電動機6。
該託架電動機6由直流(DC)伺服電動機構成。而且，在託架電動機6上安裝根據電動機的旋轉而發生脈衝的編碼器7。通過由下述的CPU監視該編碼器7的輸出脈衝來檢測託架3的位置和速度變動。
作為編碼器7，並不僅限於設在託架電動機6側，也可以設在空轉輪側，並且，可以使用沿著託架3的移動方向設置的線性編碼器。
上述託架3能夠在從圖1所示的一端的原始位置到另一端的託架移動範圍W中移動。這樣，需要在該託架移動範圍內設定來自列印頭4的列印輸出能夠執行的範圍即可列印範圍(在圖1中表示從列印開始位置到列印結束位置的範圍)V。實際上從可列印範圍內的哪個位置開始列印輸出(點輸出)隨列印數據而不同。
圖2是表示本實施例中的針式印表機的構成的方框圖，包括構成控制部主體的CPU(中央處理器)11、預先存儲用於CPU11控制各部分的程序數據等的ROM(只讀存儲器)12、存儲用於暫時存儲上述CPU11處理的數據的各種存儲區域的RAM(隨機存取存儲器)13、I/O埠14、接口(I/F)15、機械控制器16。上述CPU11、ROM12、RAM13、I/O埠14、I/F15、機械控制器16通過地址總線、數據總線、控制總線等總線17而相互連接起來。
在上述機械控制器16上連接驅動列印頭4的列印頭驅動器18、驅動使託架3沿著託架軸2移動的託架電動機6的電動機驅動器19、驅動使壓紙捲筒1輸紙的輸紙電動機21的電動機驅動器22、檢測列印紙的末端的傳感器等的各種傳感器23、上述編碼器7。
在上述I/F15上通過通信電纜連接主計算機24。在I/O埠14上連接操作人員進行各種操作的操作面板25。
上述CPU11進行圖3A、圖3B所示的列印控制。CPU11首先在ST(步驟)1進行列印開始位置和列印結束位置的設置。由此，決定圖1所示的可列印範圍V。接著，在ST2執行進行恆速控制的恆定速度V0和託架停止位置的設置。由此，決定圖1所示的託架移動範圍W。
接著，在ST3開始託架電動機6的驅動，在ST4根據編碼器7的輸出來判斷託架3是否到達列印開始位置。在ST4中，當判斷為託架3未達到列印開始位置時，在ST5進行伴隨加速度抑制的託架電動機6的加速控制。
如圖4所示的那樣，進行該加速度抑制的託架電動機6的加速控制通過在ST21中根據預先設定的加速數據而控制託架電動機6來加速託架電動機6，在ST22中，判斷編碼器7的輸出脈衝的波形是否正常(不發生振蕩的平滑的變化)。具體地說，判斷波形混亂是否發生。
即，在託架電動機6的加速平滑的情況下，編碼器7的輸出脈衝寬度逐漸變化，而當振蕩發生時，如圖15所示的那樣，編碼器7的輸出脈衝寬度或長或短而混亂。通過檢測該脈衝寬度，而知道加速是否穩定即是否象振蕩發生那樣發生了託架速度的變動，因此，而利用其。具體地說，在圖6中，在滿足X1＞X2＞X3＞X4…＞Xn的情況下，判斷為編碼器7的輸出脈衝的波形為正常的(沒有託架速度的變動)，在不滿足的情況下，判斷為編碼器7的輸出脈衝的波形不正常(存在託架速度的變動)。
當在ST22中判斷為編碼器7的輸出脈衝的波形不正常即託架速度變動時，在ST23中減小託架電動機6的加速量並返回ST22的處理。由此，如圖6所示的那樣，能夠進行編碼器7的輸出脈衝寬度逐漸變短這樣的穩定的加速控制。
當在ST22中判斷為編碼器7的輸出脈衝的波形是正常的即託架速度不變動時，返回圖3A、圖3B的ST4的處理。
當在上述ST4中判斷為託架3到達列印開始位置時，在ST6中開始進行列印輸出控制。即，根據從主計算機24接收的列印數據而開始一行的列印輸出。
接著，在ST7中判斷託架電動機6的速度是否到達恆定速度V0。當在ST7中判斷為未達到恆定速度V0時，在ST8中進行伴隨著圖4所示的加速度抑制的託架電動機6的加速控制，返回ST7的處理。當在ST7中判斷為到達了恆定速度V0時，在ST9中進行控制託架電動機6以維持該恆定速度V0的恆速控制。
接著，在ST10中判斷託架3是到達距列印結束位置前方的預定量。這是用於決定開始進行減速控制的定時的判斷，是為了在列印結束前進行減速控制所需要的控制。這樣，在距列印結束位置的怎樣程度前方來進行加速控制，需要根據能夠進行穩定的減速控制的距離等來決定，但是，在此作為其的一例判斷是否到達列印數據的X字符之前。
當在ST10中判斷為託架3的位置未到達X字符之前時，返回ST9的處理，當判斷為託架3的位置到達了X字符之前時，在ST11中進行伴隨著減速抑制的託架電動機6的減速控制。
如圖5所示的那樣，伴隨著減速抑制的託架電動機6的減速控制通過在ST31中根據預先設定的減速數據控制託架電動機6來使託架電動機6減速，與託架電動機6的加速控制時相同，在ST32中判斷編碼器7的輸出脈衝的波形是否正常(不發生振蕩的平滑變化)。由此，可知會不會象振蕩發生等那樣託架速度發生變化。
當在ST32中判斷為編碼器7的輸出脈衝的波形是不正常即託架速度變動時，在ST33中減小託架電動機6的減速量並返回ST32的處理。由此，能夠進行抑制託架速度的變動的穩定的減速控制。當在ST32中判斷為編碼器7的輸出脈衝的波形是正常的即託架速度不變動時，移到圖3A、圖3B的ST12的處理。
即，在ST12中判斷託架3是否到達託架停止位置。當在ST12中判斷為未到達託架停止位置時，返回ST11的處理，當判斷為到達託架停止位置時，在ST13中對託架電動機6進行反轉控制而使託架3返回原始位置。
接著，在ST14中判斷全部的列印是否結束。當在ST14中判斷為全部的列印未結束時，返回ST3的處理，當判斷為全部的列印結束時，結束該列印控制。
在這樣構成的本實施例中，在進行一行的列印時，在託架電動機6的加速控制時監視編碼器7的輸出脈衝的波形，如果檢測到了波形混亂等託架速度的變動，就減小加速量，由此，進行這樣的控制一邊確保託架3的平滑的加速，一邊如圖7所示的那樣在託架速度到達恆定速度V0之前使託架的位置到達主掃描方向的預定的列印開始位置上。
由此，能夠在託架速度到達恆定速度V0之前即在加速控制的過程中進入到可列印輸出狀態下。由此，不會延長以高速進行列印所需要的託架的移動範圍，而能夠充分地確保在託架3的加速中所需要的距離。而且，由於在加速控制中實現了穩定的速度控制，即使在加速控制中進行列印輸出，也不會降低列印結果的品質，而能夠以高速進行列印。
在託架電動機6的減速控制時，監視編碼器7的輸出脈衝的波形，如果檢出了波形的混亂等託架速度的變動，就減小減速量，由此，一邊確保託架3的平滑的減速，一邊如圖7所示的那樣在託架到達列印結束位置之前(X字符前)使託架進入減速控制。
由此，即使在託架3的減速控制中也能成為可列印輸出狀態。由此，不會延長以高速進行列印所需要的託架的移動範圍，而能夠充分地確保在託架3的加速中所需要的距離。
而且，由於在減速控制中實現了穩定的速度控制，故即使在減速控制中進行列印輸出，也不會降低列印結果的品質，而能夠以高速進行列印。
根據本發明，由於能夠一邊保持列印品質，一邊縮短了託架3的移動範圍，因此能夠使印表機裝置整體小型化，而能夠謀求成本降低。
雖然在本實施例中是對以下情況進行了說明用於在託架前進時進行列印輸出而在託架返回時不進行列印輸出而使託架返回原始位置的單向列印控制，但是，本發明也可用於不僅在託架前進時也在託架返回時進行列印輸出的雙向列印控制。
本發明不僅適用於針式印表機，也適用於熱敏式印表機、噴墨印表機等一邊使列印頭在主掃描方向上移動一邊進行列印輸出的常用印表機。
下面參照圖8A、圖8B至圖11來說明把本發明用於針式印表機時的第二實施例。由於表示本實施例中的針式印表機的壓紙捲筒周邊的構成圖、表示針式印表機的構成的方框圖分別與圖1、圖2所示的相同，故省略它們的詳細說明。
在本實施例中，與上述第一實施例不同之點是在第一實施例中，在開始託架3的加速控制之後以及到達恆定速度V0之前來進行託架3的加速度抑制，與此相對，在本實施例中，如圖11所示的那樣，在託架3進入可列印範圍V之後以及到達恆定速度V0之前的期間內進行託架3的加速度抑制。
本實施例中的CPU11進行圖8A、圖8B所示的那樣的列印控制。該圖中的ST51～ST54的處理與圖3A、圖3B所示的ST1～ST4的處理相同。
接著，當在ST54中判斷為託架3未到達列印開始位置時，在ST55中進行不伴隨加速度抑制的託架電動機6的加速控制。即，如圖9所示的那樣，不監視託架速度的變動，僅進行託架電動機6的加速控制。
其中，由於託架3尚未進入可列印範圍V內，則不需要考慮託架速度的變動的有無，因此，能夠以比上述第一實施例時更短的距離設定加速數據來進行加速控制。
接著的ST56～ST60的處理與圖3A、圖3B所示的ST6～ST10的處理相同。ST58的處理是進行加速度抑制的託架電動機6的加速控制。即圖4所示的處理。
接著，當在ST60中判斷為託架3的位置到達了距列印結束位置的X字符之前時，在ST61中進行伴隨著減速度抑制的託架電動機6的減速控制。即，進行圖5所示的處理。
接著，在ST62中判斷託架位置是否到達列印結束位置。當在ST62中判斷為未到達列印結束位置時，返回ST61的處理，當判斷為到達了列印結束位置時，在ST63中進行不伴隨減速度抑制的託架電動機6的減速控制。即，如圖10所示的那樣，不監視託架速度的變動，僅進行託架電動機6的減速控制。
其中，由於託架3經過了可列印範圍V，則不需要考慮託架速度變動的有無，因此，能夠以比上述第一實施例時更短的距離設定減速數據來進行減速。
接著，在ST64中判斷託架位置是否到達託架停止位置。當在ST64中未到達託架停止位置時，返回ST63的處理，當判斷為到達了託架停止位置時，對託架電動機6進行反轉控制，而返回原始位置。
在這樣構成的本實施例中，如圖11所示的那樣，在託架3的加速控制時，在開始驅動託架3之後及進入到可列印範圍V之前進行不伴隨加速度抑制的加速控制，在進入可列印範圍V之後及託架速度到達恆定速度V0之前，進行伴隨著加速度抑制的加速控制。
由此，在到達不需要考慮託架速度變動有無的列印開始位置之前，能夠設定加速數據以便於以比上述第一實施例時(圖11中由點劃線表示)更短的距離來進行加速控制，因此，不會降低列印結果的品質，而能夠以更高速進行列印，而能夠縮短託架移動範圍W。
此外，在託架3的減速控制時，在託架3經過可列印範圍V之前，進行伴隨著減速度抑制的減速控制，而在經過了可列印範圍V及託架停止之前，進行不伴隨減速度抑制的減速控制。
由此，在經過了不需要考慮託架速度變動有無的列印結束位置之後，能夠設定減速數據以便於以比上述第一實施例時更短的距離來進行減速控制，因此，不會降低列印結果的品質，而能夠以更高速進行列印，而能夠縮短託架移動範圍W。
下面參照圖12和圖13來說明把本發明用於針式印表機時的第三實施例。由於表示本實施例中的針式印表機的壓紙捲筒周邊的構成圖、表示針式印表機的構成的方框圖分別與圖1、圖2所示的相同，故省略它們的詳細說明。並且，本實施例中的CPU11進行的列印控制的流程圖與上述第二實施例中的圖8A、圖8B所示的相同。
在本實施例中的列印控制中，與上述第二實施例不同之點是在第二實施例中，在ST55中，作為在進入可列印範圍之前進行的不伴隨著加速度抑制的託架電動機6的加速控制，是僅進行託架3的加速控制，與此相對，在本實施例中，在ST55中，作為在進入可列印範圍之前進行的不伴隨著加速度抑制的託架電動機6的加速控制，進行這樣的控制以託架速度低於恆定速度V0的速度一氣加速直到預先設定的預定速度V1為止。
具體地說，本實施例中的CPU11，當在圖8A、圖8B所示的ST54中判斷為託架3未到達列印開始位置時，在ST55中進行圖12所示的不伴隨加速度抑制的託架電動機6的加速控制。即，在ST71中根據預先設定的加速數據來進行託架電動機6的加速。在此情況下，在到達列印開始位置之前，設定加速數據以使託架速度到達預定速度V1。
接著，在ST72中判斷託架速度是否到達預定速度V1。此時，當判斷為託架速度未到達預定速度V1時，返回圖8A、圖8B所示的ST54的處理，當判斷為託架速度到達了預定速度V1時，在ST73中託架3的加速在更穩定的狀態下進入可列印範圍，因此，減小了加速量，並返回圖8A、圖8B所示的ST54的處理。
這樣，託架速度以低於恆定速度V0的速度一氣加速直到預先設定的預定速度V1為止，通過進行這樣的控制，就能在到達不需要考慮託架速度變動有無的列印開始位置之前，使託架3到達比第二實施例更快的速度V1，因此，能夠設定加速數據，以便於以比上述第二實施例時更短的距離進行加速控制，由此，不會降低列印結果的品質，而能夠以更高速進行列印，能夠進一步縮短託架的移動範圍W。
通過在到達不需要考慮託架速度變動有無的列印開始位置之前，使託架3到達更快的速度V1，與第二實施例時相比，能夠更快地使託架速度到達恆定速度V0，因此，能夠縮短與圖11所示的不伴隨加速度抑制的加速控制相應的區間，由此，能夠防止進行保持恆定速度V0的恆速控制的區間變短。
如上述那樣，根據本發明，提供一種串行印表機，不延長託架移動範圍，並且不降低列印結果的品質，就能以高速進行列印，並且，能夠謀求裝置全體的小型化。
而且，在託架的加速控制時，從託架進入可列印範圍V至託架速度到達恆定速度V0，進行伴隨著加速度抑制的加速控制，由此，在到達不需要考慮託架速度變動有無的列印開始位置之前，設定加速數據以便於以更短的距離進行加速控制，因此，不會降低列印結果的品質，而能夠以更高速進行列印，能夠進一步縮短託架的移動範圍W。
在託架的減速控制時，在託架經過可列印範圍V之前進行伴隨著減速度抑制的加速控制，因此，在經過了不需要考慮託架速度變動有無的列印結束位置之後，設定減速數據以便於以更短的距離進行減速控制，因此，不會降低列印結果的品質，而能夠以更高速進行列印，能夠進一步縮短託架的移動範圍W。
此外，在到達不需要考慮託架速度變動有無的列印開始位置之前，使託架到達更快的速度，由此，能夠使託架速度更快地到達恆定速度，因此，能夠防止進行保持恆定速度的恆速控制的區間變短。
權利要求
1．一種串行印表機裝置，包括根據接受的文字信號而在媒體上形成印字的列印頭(4)；搭載該列印頭並使其沿移動方向在可列印區域和不可列印區域中過渡移動的託架裝置(3)；控制裝置(11,12,13)，監視託架裝置的移動速度，至少在該可列印區域中伴隨速度變動量的抑制而進行加減速來控制該託架裝置的速度。
2．根據權利要求1所述的串行印表機裝置，其特徵在於，控制裝置包括第二控制裝置(11,12,13，圖7)，監視該託架裝置的移動速度，在該託架裝置加速時，當檢測到速度變動時，抑制加速度以便於成為預定值以下的加速度，不僅在不能列印區域而且在可列印區域中進行加速，當到達恆定速度時，維持該速度。
3．根據權利要求1所述的串行印表機裝置，其特徵在於，控制裝置包括第二控制裝置(11,12,13，圖7)，監視該託架裝置的移動速度，在該託架裝置從預定速度減速時，抑制減速度以便於成為預定值以下的減速度，不僅在不能列印區域而且在可列印區域中進行減速。
4．根據權利要求1所述的串行印表機裝置，其特徵在於，控制裝置包括第二控制裝置(11,12,13，圖11)，監視該託架裝置的移動速度，在不能列印區域中進行不伴隨加速度抑制的託架裝置的加速，在可列印區域中進行伴隨著加速度抑制的託架裝置的加速，當到達恆定速度時，維持該速度。
5．根據權利要求1所述的串行印表機裝置，其特徵在於，控制裝置包括第二控制裝置(11,12,13，圖11)，監視該託架裝置的移動速度，在可列印區域中進行伴隨著減速度抑制的託架裝置的減速，在不能列印區域中進行不伴隨減速度抑制的託架裝置的減速。
6．根據權利要求1所述的串行印表機裝置，其特徵在於，控制裝置包括第二控制裝置(11,12,13，圖11)，監視該託架裝置的移動速度，在不能列印區域中進行不伴隨加速度抑制的託架裝置的加速，當進入可列印區域時，進行伴隨著加速度抑制的託架裝置的加速，當到達恆定速度時，維持該速度，然後，當到達預定位置時，進行伴隨著加速度抑制的託架裝置的減速，當進入到不能列印區域中時，進行託架裝置的減速並使之停止。
7．根據權利要求1所述的串行印表機裝置，其特徵在於，控制裝置包括第二控制裝置(11,12,13，圖13)，監視該託架裝置的移動速度，在不能列印區域中在到達預定速度之前進行不伴隨加速度抑制的託架裝置的加速，在到達預定速度之後，進行伴隨著加速度抑制的託架裝置的加速，在可列印區域中進行伴隨著加速度抑制的託架裝置的加速，當到達恆定速度時，維持該速度，
8．根據權利要求1所述的串行印表機裝置，其特徵在於，控制裝置包括第二控制裝置(11,12,13)，通過與驅動託架裝置的託架電動機同軸的編碼器輸出的脈衝來監視該託架裝置的移動速度，至少在可列印區域中伴隨著速度變動量的抑制來控制託架裝置的速度。
全文摘要
一種串行印表機,包括:根據接受的文字信號而在媒體上形成印字的列印頭(4);搭載該列印頭並使其沿移動方向在不可列印區域和可列印區域(V)中過渡移動的託架裝置(3);控制電路,監視託架裝置的移動速度,至少在該可列印區域(V)中伴隨速度變動量的抑制而進行該託架裝置的速度控制。
文檔編號B41J2/24GK1236706SQ991039
公開日1999年12月1日 申請日期1999年3月9日 優先權日1998年3月9日
發明者鈴木久雄, 石井裕基, 織田晃, 古屋榮一 申請人:東芝泰格有限公司