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JP3278271B2 - 印字装置 - Google Patents
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JP3278271B2 - 印字装置 - Google Patents

印字装置

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JP3278271B2
JP3278271B2 JP31202393A JP31202393A JP3278271B2 JP 3278271 B2 JP3278271 B2 JP 3278271B2 JP 31202393 A JP31202393 A JP 31202393A JP 31202393 A JP31202393 A JP 31202393A JP 3278271 B2 JP3278271 B2 JP 3278271B2
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  • Handling Of Sheets (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は充電式電池によって駆動
される携帯型電子情報機器等に適した印字装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、アウトドアにおける情報発生に対
し情報処理を行うために発生現場に携帯型情報機器を持
参し、その場で処理を行うケースが増えている。この種
の機器は、情報の処理部、液晶等の表示部、キーやタッ
チパネル等の入力部、プリンタ部等を備えながら手に持
ちやすいように軽量に作られている。
【0003】この種の機器における紙搬送は一般的に印
字位置を精度良く制御するためにステップモータを用
い、駆動方法は、1−2相励磁方式をとっている。また
その駆動回路としては効率の良い定電流制御回路を用い
ている。
【0004】プリンタの印字記録方式は感熱記録であり
周知の発熱体が500〜1000個(ドット)一列に並
んでいる。印字は前記ステップモータによって所定の位
置に送られたプリント用紙である感熱紙を発色させてい
る。この発熱体は感熱紙を発色させた後、感熱紙に接着
することが確認されておりその接着力がしばしばモータ
駆動に悪影響を及ぼす。
【0005】従って、従来発熱体の総数のうち半分の印
字を終了後、1ステップの半分のハーフステップで送る
ことで対処している。このハーフステップで紙を送る手
段であるが、2−2相励磁で24ステップで1回転する
モータを1−2相励磁で駆動する方法がある。つまり総
ドット数のうち左半分を印字するときは2相で励磁して
いるときに印字を行い、右半分を印字するときは1相で
励磁しているときに印字を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、1相で
励磁するときと2相で励磁するときとではモータのダン
ピング特性が異なるため、モータの相を切り替えてから
発熱体をヒートすると2相で励磁した左側と、1相で励
磁した右側の印字品位が異なり問題となっていた。具体
的に言うと、2相励磁状態から1相励磁状態へ移行する
場合と、1相励磁状態から2相励磁状態へ移行する場合
とでは移行時間に違いが生ずる。この移行の違いが印字
品位の違いとなって現れるのである。
【0007】本発明の目的は上記欠点を解決しようとす
るものであり、高品位な印字が得られる印字装置を提供
しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、ステッピングモータを1−2相励磁駆動
することによりシートを搬送する搬送手段と、該搬送手
段に搬送されるシートに印字を行う印字手段と、を備
え、前記ステッピングモータを1相励磁状態から2相励
磁状態に切り替えて印字するときはモータの相を切り替
えてからt1時間後に前記印字手段により印字を行い、
前記ステッピングモータを2相励磁状態から1相励磁状
態に切り替えて印字するときはモータの相を切り替えて
から前記t1時間よりも長いt2時間後に前記印字手段
により印字を行う印字装置において、前の印字が終了し
た位置から次の印字を行う位置までシートを搬送するた
めの前記ステッピングモータのステップ数が所定量以上
である場合は、前記ステッピングモータを2相励磁状態
から1相励磁状態に切り替えて印字するときもモータの
相を切り替えてから前記t1時間後に前記印字手段によ
り印字を行うことを特徴とする。
【0009】
【0010】
【実施例】図1は本発明を施した携帯型情報装置であ
り、1は本体、2は本体1で処理した情報を印字するサ
ーマルラインプリンタ、3は本体1にデータを入力する
ための入力キー、4は情報を表示する液晶ディスプレイ
である。
【0011】図2は本体1を背面から見た図であり、5
は本体1を駆動するための2次電池である。電池5は公
称電圧1.2VのNi−Cd電池を5本直列に接続した
ものであり、公称電圧6V、放電終了電圧は無負荷時
4.8Vである。
【0012】(プリンタの基本構造)図3a、並びに図
3bは、図1のプリンタ2を示すもので、6はプリンタ
の筐体、7はプラテンローラ、8は512個の発熱体を
持つサーマルヘッド、9はサーマルヘッド8をプラテン
ローラ7に押し当てるためのヘッド取付け板、10はヘ
ッド取付け板9と筐体6とを固定する取付け板シャフ
ト、11はプラテンの一端に付ける手動ノブ、12はピ
ンチローラである。
【0013】プリンタのシート搬送手段は搬送回転体と
なるプラテンローラ7に従動回転体となるピンチローラ
12が図示しない板ばね等により圧接して構成されてい
る。またプラテンローラ軸の一方には手動ノブ11が取
付けられ、他方にはギア16、17を介してステッピン
グモータ15が連結している。感熱紙18を挿入する
と、シートセンサ14が紙の有無を判別しステッピング
モータ15を回転させる。プラテンローラ7が回転する
とピンチローラ12も従動回転し、感熱紙18は両ロー
ラに挟まれプラテンローラの周面に沿って搬送される。
感熱紙18がレジストセンサ13の上を通過するとそれ
を感知し所定のステップ数モータを回転させる。これに
より感熱紙18はプラテンローラの周面に沿ってヘッド
8まで搬送される。
【0014】(携帯型電子情報機器の電気ブロック図の
説明)前記構成による携帯型電子情報機器の電気ブロッ
ク図を図4に示す。携帯型電子情報機器は情報処理部2
8が総ての制御を行っている。情報処理部28はメイン
CPU30とサブCPU29により制御しており、メイ
ンCPU30は、OSやアプリケーション等の制御を行
い、サブCPU29は、入力手段であるタッチパネル3
4、プリンタ4、LCDコントローラ32等の制御を行
っている。33は文字フォントが存在するROM、31
は文字フォントを展開するRAMでありメインCPU3
0とサブCPU29に共有されている。37はプログラ
ム及びヒートテーブルが存在しているサブCPU29内
蔵ROM。38は前記文字フォントを格納しておくサブ
CPU29内蔵RAM。文字のプリントにあたってメイ
ンCPU30には、バッファを2つ用意しておきROM
33からRAM31へ文字フォントの展開を行う。次に
バスの占有権をサブCPU29に移しサブCPU29は
RAM31からRAM38に文字フォントの1ドット列
分(512ビット)のデータをブロック転送する。さら
にサブCPU29はRAM38に書き込まれたデータを
512ビットシフトレジスタ25にシフトさせる。この
間にメインCPU30はバスの占有権を再度サブCPU
29から移し2つのバッファのうち空になったバッファ
に文字フォント展開を行いRAM31にいつでも格納で
きるようにしておく。
【0015】サブCPU29は、RAM38にブロック
転送した印字データ(512ビット)とモータフィード
データを印字データ送信信号(PDA)に出力する。
【0016】8ビットシフトレジスタ27は印字データ
の送信信号(PDA)のデータをシフトしているが、送
信信号(PDA)に含まれているモータフィードデータ
が8ビットシフトレジスタ27にシフトされモータラッ
チ信号(MLA)をアクティブにすることによりモータ
フィードデータが8ビットシフトレジスタ27にラッチ
されフィードデータを出力するものである。図5に印字
データ送信信号(PDA)、モータラッチ信号(ML
A)、印字ラッチ信号(PLA)の関係を示す。
【0017】出力電流調節機能内蔵ステッピングモータ
ドライバ39は、ステッピングモータ15に流す相電流
を調節することが可能なドライバで例えばM54670
P(三菱)等がある。電流量の調節法はM54670P
の場合、相信号(PHa、PHb)2本、電流量調節信
号(I0a、I1a、I0b、I1b)4本で駆動でき
る。従って8ビットシフトレジスタ27から6本の信号
で駆動する。図6に各信号と電流量を示す。
【0018】25は512ビットシフトレジスタであ
り、印字データ送信信号(PDA)に含まれる印字デー
タをシフトし、512ビットラッチレジスタ26は、印
字ラッチ信号(PLA)により1ドット=1ビットで対
応するヒートを行うべき印字データを1時間格納する。
8は512個の発熱体からなる512ドットのサーマル
ラインヘッドであり、ラッチデータによる発熱体のヒー
ト実行を制御するストローブ信号(STB)により印字
を行っている。前記ストローブ信号(STB)は512
個全てのゲートに接続されており512個全ての発熱体
のヒート実行を制御することができる。前記印字データ
送信信号(PDA)、モータラッチ信号(MLA)、印
字ラッチ信号(PLA)、ストローブ信号(STB)は
全てサブCPU29に接続され制御されている。
【0019】本実施例では同時にヒートを行うドット数
は36ドットとした。
【0020】5は2次電池であるNi−Cd電池5本組
であり、1セル当たり公称電圧1.2Vであり、満充電
状態で7.5V、容量が少なくなった状態で4.8Vを
出力する。
【0021】24は、512ドットサーマルヘッド27
とステッピングモータ15の駆動電圧17Vを作成する
昇圧DC/DCコンバータであり、2次電池5の出力が
7.5V〜4.8Vに変動する入力に対し17Vを出力
し出力電流は2Aである。昇圧DC/DCコンバータ2
4は、サブCPU29から信号線19(PDC)によっ
てON/OFFを制御されている。20はレギュレータ
であり入力が7.5V〜4.8Vに変動する間4.8V
を出力する。レギュレータ20は、出力が4.8Vであ
りVCCに接続されている。VCCは情報処理部28の
電源となっており最大100mA出力が必要となる。2
2は割り込み発生回路であり、2次電池電圧が4.8V
未満になったとき信号線LBATを通じて割り込みコン
トローラ35に電池電圧が4.8V未満になったことを
知らせる。割り込みコントローラ35はその信号を受け
てサブCPU29とメインCPU30に4.8V未満に
なったことを知らせる。サブCPU29とメインCPU
30はその信号により実行中の処理を中断し、必要なデ
ータ等をメモリに保管し操作者に電池交換を要求する。
【0022】シートセンサ14により紙の有無を判別し
紙が挿入されるとオートローディングを行いレジストセ
ンサ13により位置決めを行う。両センサはサブCPU
29に接続され制御されている。
【0023】以上の構成による携帯型電子情報機器のプ
リントアウトの制御の流れについて図7より説明する。
【0024】本実施例でのプリントシーケンスの概略を
16 32のフォントのHパターンを印字した場合を想
定して説明する。メインCPU30はアプリケーション
ソフトのなかにプリント処理を発見するとプリント開始
コマンドをサブCPU29に送る。メインCPU30
は、サブCPU29がコマンドを実行する間、並列に動
作して最初の文字列をRAM上にフォント展開してお
き、サブCPU29でのプリント処理の実行終了を待っ
て1文字列印字コマンドを送る。メインCPU30は、
サブCPU29が後述する1文字列印字を実行中、前記
と同様に並列動作して次の文字列フォント展開をしてお
く。図8にフォント展開されたビットイメージの例を示
す。
【0025】図8において、本実施例に使用するサーマ
ルヘッドは512ドットであることは前述したが、16
32のフォントであると512ドットのなかに32桁
の“H”を印字することが可能である。図8のビットイ
メージのうち512ドットで構成される1ドットライン
のうち上から3番目までを図9の(a)、(b)、
(c)に示す。
【0026】図10に16 32のフォントで32桁の
“H”を印字するときのタイミングチャートを示す。な
お本実施例では、ヒートに要する時間とモータを1スッ
プ回転させる時間は1msecとする。
【0027】プリント開始コマンドを受け取ったサブC
PU29は、ヘッドとモータの駆動電圧である17Vを
供給するため信号線19(PDC)をアクティブにし、
DC/DCコンバータ24を発信させる(S7−0
1)。次に紙送りを行うことを想定し紙送りカウンタを
初期化し0にしておく(S7−02)。
【0028】まず、図8の一番上にある512ビット
(図9の(a))をサブCPU29内蔵のRAM38に
ブロック転送する(S7−03)。この転送されたデー
タの中にヒートすべきデータがあるか否かを判断する
(S7−04)。しかしヒートすべきデータは存在しな
いため紙送りカウンタをインクリメントし(S7−0
5)、上から2番目の512ビット(図9の(b))を
再度サブCPU29内蔵のRAM38のブロック転送す
る。しかしヒートすべきデータは存在しないため再度紙
送りカウンタをインクリメントし、上から3番目の51
2ビット(図9の(c))を再度サブCPU29内蔵の
RAM38にブロック転送する。ここにはヒートすべき
データが存在する。従って、紙送りカウンタにセットさ
れているステップ分だけ紙送りをする必要がある(S7
−06)。
【0029】(紙送りシーケンス)印字データ送信信号
(PDA)に1ステップ分の相信号を出力する。例え
ば、図10の点aであればPHaは1、PHbは0、I
0aは1、I1aは1、I0bは1、I1bは1であ
り、従って(11111100)の8ビット信号を出力
する。ここで、終わりの2つの00は、8ビットのうち
6ビットのみ使用するためのダミーである。この信号が
8ビットシフトレジスタ27にセットされたのを見計ら
って、ラッチ信号(MLA)をアクティブにする。これ
により8ビットシフトレジスタ27は、(11111
1)を出力しモータは1ステップ動く。ここで512ド
ットを印字するに当たり256ドット印字後ハーフステ
ップ送ることは前述したとおりであり、1ドットライン
を2ステップで構成することになる。従って、上から2
ドットライン迄印字データが存在しなかったため紙送り
カウンタは4になっている。従って4回繰り返すことに
より、上から2番目までの512ビット分の紙送りは完
了する。
【0030】また、本実施例で使用したステッピングモ
ータドライバ39は電流制御可能ドライバであり、1−
2相励磁方式であるので次に送るべきフィードデータは
A相を電流値0にするため(11001100)にな
る。
【0031】(1ドットライン印字シーケンス)次に、
1ドットラインの印字を行う(S7−06)。
【0032】まず、左側の256ドットを印字するとき
は2相励磁で励磁し、右側の256ドットを印字すると
きは1相励磁で励磁することは前述した通りである。前
記紙送りシーケンスでは上から2番目のビット位置迄紙
送りを完了しているため上から3番目のビット位置まで
1ステップ紙を送る。これは図10の点bに相当し、フ
ィードデータは(00111100)であり2相励磁状
態になっている。
【0033】サブCPU29は、内蔵RAMにブロック
転送した上から3番目の512ビットのデータをヒート
すべきビットの数を数えながら印字データ送信信号(P
DA)に出力する。本実施例では同時にヒートするドッ
ト数は36ドットのため、36ドットになった時点で残
りは白データにして出力する。これが、512ビットシ
フトレジスタ25に入力された時点で印字ラッチ信号
(PLA)をアクティブにすることで512ビットラッ
チレジスタ26にデータがラッチされる。
【0034】モータの相を切り替えてからタイマを起動
しt1時間その状態を保持し、t1時間後に発熱体をヒ
ートさせる。つまりヒート信号である(STB)をアク
ティブにし、左半分の256ドット中36ドットのヒー
トを完了する。
【0035】例えば、図8における上から3番目の51
2ビットデータ(図9の(c))で説明する。
【0036】16 32のフォントでは図9より、
“H”1文字当たり4ドットがヒートデータである。こ
のヒートデータをカウントしながらPDAに出力する。
ヒートデータが36ドットに達したとき、つまり“H”
9文字分(36/4=9)を出力した時点で、残りの2
3文字分(32文字−9文字=23)の空のデータを出
力し、STBをアクティブにする。これにより、36ド
ットのヒートを実行する。ヒートが完了すると、今度は
10文字目からのヒートデータをカウントしながらPD
Aに出力する。これを2回繰り返すことに1ドットライ
ンの左半分の印字を終了する。この2回と言うのは、1
文字当たり4ビットのヒートデータがあることは前述し
たが、512ビットの中に32文字の“H”が入ってお
り512ドットの左半分の256ドット中には16文字
の“H”が入っているので総ヒートデータは4/16=
64ドットであり最大同時ヒートドット数は36ドット
であるから64/36=1回 余り28ドットとなり、
2回ヒートが必要なのである。
【0037】左半分の印字が終了すると、右半分の25
6ドットの印字を行うため1ステップの紙送りを行な
う。このときのフィードデータは、A相の電流をゼロに
するため(00001100)となる。
【0038】モータの相を切り替えてからタイマを起動
しt2時間その状態を保持し、t2時間後に発熱体をヒ
ートさせる。つまりヒート信号である(STB)をアク
ティブにし、右半分の256ドット中36ドットのヒー
トを完了する。以降前記左半分と同様に印字を実行し、
1ドットライン印字シーケンスを完了する(S7−0
7)。
【0039】以上説明した紙送りシーケンスと1ドット
ライン印字シーケンスを繰り返すことにより印字を行
う。
【0040】以上の処理を1文字分繰り返し(S7−0
8)、プリント処理が終了する。
【0041】プリント処理が終了すると同時にサブCP
U29は信号線19(PDC)をノンアクティブにし、
DC/DCコンバータ24を停止させる(S7−0
9)。これによりプリントシーケンスが完了する。
【0042】次に本実施例で用いたt1及びt2につい
て説明する。
【0043】モータに相信号を与えてから実際にモータ
が動きプラテンローラが動き所定の位置まで移動する時
間は、図11に示した相切り替え後のダンピング特性よ
り1相励磁状態から2相励磁状態になるのに約1ms、
2相励磁状態から1相励磁状態になるのに約1.5ms
かかる。これは2相励磁のほうが1相励磁よりもモータ
に倍のエネルギーを与えており移行時間に差がでてくる
ものと思われる。従って、従来のように相信号を与えて
からストローブをアクティブにするまでの時間を1ms
で固定にしてしまうと図12に示すような右側だけドッ
トが細長く延びたような形になり、左側と右側で文字品
位が異なってしまう。従って本実施のように1相励磁
状態から2相励磁状態になる時はt1=1ms、2相励
磁状態から1相励磁状態になる時はt2=1.5msに
し、その直後に発熱体のヒートを実行すると図13に示
すようなドットになる。図12及び図13は、1ドット
ラインつまり512ドット総てがヒートすべきデータで
あった場合の紙に印字されたドットを図示したものであ
り、特に左側と右側の中間点である256ドットを境に
左右10ドットずつを図示したものである。本実施例で
使用したサーマルラインヘッドはドットピッチが0.1
25mmであり、256ドット印字完了後に1ステップ
送る紙送り量は0.125/2=0.0625mmであ
る。図13に比べ図12は右半分のドットが尾を引くよ
うなドットになり、印字むらを引き起こす原因となるこ
とが解る。
【0044】従って、本実施例のように1相励磁状態か
ら2相励磁状態になる時と、2相励磁状態から1相励磁
状態になる時とで待ち時間を変えることに拠って、印字
品位を一定に保つことが可能となる。
【0045】さらに、印字を開始する以前に紙送りされ
たステップ数に応じて、モータの相を切り替えてから印
字を行うまでの時間を制御する手段を付加する。
【0046】印字を終了してから次に印字を行うまでの
間に紙を送るステップ数が多い場合、モータの回転速度
つまり紙搬送プラテンの回転速度は一定速度に近づく。
すると1相励磁状態から2相励磁状態への移行時間と、
2相励磁状態から1相励磁状態への移行時間の差は殆ど
無くなり、モータの相を切り替えてから印字を行うまで
の時間に差を付けなくても文字品位は均一になる。
【0047】紙送りカウントの値が8以上になった場合
は、モータの相を切り替えてから印字するまでの時間を
1相励磁状態から2相励磁状態、2相励磁状態から1相
励磁状態への移行、共に1msにする。このようにする
ことにより、印字をする前に紙送りステップ数が多くあ
っても文字品位を均一に保つことができる。
【0048】図14に紙送りカウンタが8以上になった
場合は通常の印字のタイミングチャートを示し、図15
に制御流れ図を示す。
【0049】図15において、(S7−05)までは
と同じ制御を行う。次に紙送りカウンタが8以上であ
るかどうかを判別し(S15−01)、8未満であれ
ば、1相励磁状態から2相励磁状態に切り替わってから
印字を開始するまでの時間t1を1ms、2相励磁状態
から1相励磁状態に切り替わってから印字を開始するま
での時間t2を1.5msとなるようにする(S15−
02)。紙送りカウンタが8以上であれば、t1=t2
=1msとするようにする(S15−03)。以下の制
御は図7と同じである。このようにすることで文字品位
をより均一化することが可能になる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、前の印字が終了し
た位置から次の印字を行う位置までシートを搬送するた
めのステッピングモータのステップ数が所定量以上であ
る場合は、ステッピングモータを2相励磁状態から1相
励磁状態に切り替えて印字するときもモータの相を切り
替えてからt1時間後に印字手段により印字を行うた
め、印字むらをなくし文字品位を一定に保つことが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係り、印字装置を備えた携
帯型電子情報機器の外観図である。
【図2】図1に示す情報機器を裏側から見た背面図であ
る。
【図3】aは図1に示す印字部の分解斜視図である。b
は図1に示す印字部の断面構成図である。
【図4】図1に示す印字装置を備えた携帯型電子情報機
器の電気的ブロック図である。
【図5】図4に示す印字部の制御信号の関係図である。
【図6】図4に示すステッピングモータの電流信号の波
形図である。
【図7】図4に示す印字部の制御動作のフローチャート
である。
【図8】図4に示す印字部によるHパターン32桁のビ
ットイメージである。
【図9】図8の上から3ドットラインのビットイメージ
である。
【図10】図4に示す印字部のタイミングチャートであ
る。
【図11】図4に示すステッピングモータのダンピング
特性図である。
【図12】図4に示す印字部で、励磁開始からヒート開
始までの時間を1msecに固定した時の印字されたド
ット図である。
【図13】図4に示す印字部で、励磁開始からヒート開
始までの時間を1相から2相励磁の時は1msec、2
相から1相励磁の時は1.5msecにした時の印字さ
れたドット図である。
【図14】図4に示す印字部の、紙送りカウンタが8以
上になった時のタイミングチャートである。
【図15】図4に示す印字部の制御動作のフローチャー
トである。
【符号の説明】
1 携帯型電子情報機器本体 2 サーマルラインプリンタ 3 入力キー 4 液晶ディスプレイ 5 充電式電池 6 プリンタ筐体 7 プラテンローラ 8 サーマルラインヘッド 9 ヘッド取付け板 10 取付け板シャフト 11 手動ノブ 12 ピンチローラ 13 レジストセンサ 14 シートセンサ 15 ステッピングモータ 16 ギア 17 ギア 18 感熱紙 19 DC/DCコンバータ制御信号 20 レギュレータ 22 割り込み発生回路1 24 昇圧DC/DCコンバータ 25 512ビットシフトレジスタ 26 512ビットラッチレジスタ 27 8ビットシフトレジスタ 28 情報処理部 29 サブCPU 30 メインCPU 31 RAM 32 LCDコントローラ 33 ROM 34 タッチパネル 35 割り込みコントローラ 37 サブCPU内蔵ROM 38 サブCPU内蔵RAM 39 ステッピングモータドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 19/30 B41J 11/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステッピングモータを1−2相励磁駆動
    することによりシートを搬送する搬送手段と、該搬送手
    段に搬送されるシートに印字を行う印字手段と、を備
    え、前記ステッピングモータを1相励磁状態から2相励
    磁状態に切り替えて印字するときはモータの相を切り替
    えてからt1時間後に前記印字手段により印字を行い、
    前記ステッピングモータを2相励磁状態から1相励磁状
    態に切り替えて印字するときはモータの相を切り替えて
    から前記t1時間よりも長いt2時間後に前記印字手段
    により印字を行う印字装置において、前の印字が終了し
    た位置から次の印字を行う位置までシートを搬送するた
    めの前記ステッピングモータのステップ数が所定量以上
    である場合は、前記ステッピングモータを2相励磁状態
    から1相励磁状態に切り替えて印字するときもモータの
    相を切り替えてから前記t1時間後に前記印字手段によ
    り印字を行うことを特徴とする印字装置。
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